Da die „Kein Padding“-Varianten der Verschlüsselungsverfahren für viele Einsätze nicht praktikabel sind, ist auch für den CBC-Modus eine Padding-Variante vorhanden.
Die grundsätzliche Beschreibung des Verfahrens findet Ihr auf der „CBC Kein Padding„-Seite, daher zeige ich Euch direkt die Padding-Version.
Noch ein kleiner aber wichtiger Hinweis: damit der Empfänger der verschlüsselten Nachricht diese auch entschlüsseln kann, benötigt er neben dem Passwort auch den genutzten Initialisierungsvektor (iV). Dieser ist (im Gegensatz zum Passwort) aber nicht geheim und kann somit zusammen mit den verschlüsselten Daten verschickt werden.
Hier der Steckbrief des Verfahrens:
| Verschlüsselungssteckbrief | |
| Name des Verfahrens | AES/CBC/PKCS5PADDING |
| Langname | CBC Cipher Block Chaining |
| Art der Chiffre | Blockchiffre |
| Blocklänge (Byte) | 16 |
| Schlüssellänge (Byte/Bit) | 16/128, 24/192, 32/256 |
| Padding genutzt | Ja |
| Sicherheit | sicher bei Nutzung von unterschiedlichen Initialvektoren |
| Besonderes | Benötigt einen Initialvektor |
Bitte die nachfolgende Routine nicht für den Echteinsatz nutzen, da sie aus kryptographischer Sicht sehr angreifbar ist !
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package net.bplaced.javacrypto.symmetricencryption; /* * Herkunft/Origin: http://javacrypto.bplaced.net/ * Programmierer/Programmer: Michael Fehr * Copyright/Copyright: frei verwendbares Programm (Public Domain) * Copyright: This is free and unencumbered software released into the public domain. * Lizenttext/Licence: <http://unlicense.org> * getestet mit/tested with: Java Runtime Environment 8 Update 191 x64 * Datum/Date (dd.mm.jjjj): 01.11.2018 * Funktion: verschlüsselt einen string im aes cbc modus pkcs5 padding * Function: encrypts a string using aes cbc modus with pkcs5 padding * * Sicherheitshinweis/Security notice * Die Programmroutinen dienen nur der Darstellung und haben keinen Anspruch auf eine * korrekte Funktion, insbesondere mit Blick auf die Sicherheit ! * Prüfen Sie die Sicherheit bevor das Programm in der echten Welt eingesetzt wird. * The program routines just show the function but please be aware of the security part - * check yourself before using in the real world ! */ import java.io.UnsupportedEncodingException; import java.security.InvalidAlgorithmParameterException; import java.security.InvalidKeyException; import java.security.NoSuchAlgorithmException; import javax.crypto.BadPaddingException; import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.IllegalBlockSizeException; import javax.crypto.NoSuchPaddingException; import javax.crypto.spec.IvParameterSpec; import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; import javax.xml.bind.DatatypeConverter; public class B07_AesCbcPkcs5PaddingString { public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException, NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidKeyException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException, InvalidAlgorithmParameterException { System.out.println("B07 AES im Betriebsmodus CBC PKCS5Padding mit einem String"); // es werden ein paar variablen benötigt: String plaintextString = "HalloWelt012345"; // hier 15 zeichen String decryptedtextString = ""; // enthält später den entschlüsselten text // diese konstanten und variablen benötigen wir zur ver- und entschlüsselung // der schlüssel ist exakt 32 zeichen lang und bestimmt die stärke der verschlüsselung // hier ist der schlüssel 32 byte = 256 bit lang // mögliche schlüssellängen sind 16 byte (128 bit), 24 byte (192 bit) und 32 byte (256 bit) // final byte[] keyByte = "1234567890123456".getBytes("UTF-8"); // 16 byte final byte[] keyByte = "12345678901234567890123456789012".getBytes("UTF-8"); // 32 byte // der initialisierungsvektor ist exakt 16 zeichen lang final byte[] initvectorByte = "abcdefghijklmnop".getBytes("UTF-8"); byte[] plaintextByte = null; // der verschluesselte (encrypted) text kommt in diese variable in form eines byte arrays byte[] ciphertextByte = null; // die länge steht noch nicht fest, da sie von der größe des plaintextes abhängt // der entschlüsselte (decrypted) text kommt in dieses byte array, welches später in einen string umkodiert wird byte[] decryptedtextByte = null; // die länge steht noch nicht fest, da sie von der größe des plaintextes abhängt // ab hier arbeiten wir nun im verschlüsselungsmodus // umwandlung des klartextes in ein byte array plaintextByte = plaintextString.getBytes("UTF-8"); // der schlüssel wird in die richtige form gebracht SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(keyByte, "AES"); // der initvector wird in die richtige form gebracht IvParameterSpec ivKeySpec = new IvParameterSpec(initvectorByte); // die verschlüsselungsroutine wird mit dem gewünschten parameter erstellt Cipher aesCipherEnc = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5PADDING"); // nun wird die routine mit dem schlüssel initialisiert aesCipherEnc.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec, ivKeySpec); // hier erfolgt nun die verschlüsselung des plaintextes ciphertextByte = aesCipherEnc.doFinal(plaintextByte); // ab hier arbeiten wir nun im entschlüsselungsmodus // die verschlüsselungsroutine wird mit dem gewünschten parameter erstellt Cipher aesCipherDec = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5PADDING"); // zum einsatz kommt derselbe schlüssel, daher symmetrische verschlüsselung // achtung: hier wird der DECRYPT_MODE = entschlüsselung genutzt aesCipherDec.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec, ivKeySpec); // nun wird der ciphertext wieder entschlüsselt decryptedtextByte = aesCipherDec.doFinal(ciphertextByte); // zurück-kodierung des byte array in text decryptedtextString = new String(decryptedtextByte,"UTF-8"); // ausgabe der variablen System.out.println(""); System.out.println("keyByte (hex) :" + DatatypeConverter.printHexBinary(keyByte)); System.out.println("initvectorByte (hex) :" + DatatypeConverter.printHexBinary(initvectorByte)); System.out.println("plaintextString :" + plaintextString); System.out.println("plaintextByte (hex) :" + DatatypeConverter.printHexBinary(plaintextByte)); System.out.println("= = = Verschlüsselung = = ="); System.out.println("ciphertextByte (hex) :" + DatatypeConverter.printHexBinary(ciphertextByte)); System.out.println("= = = Entschlüsselung = = ="); System.out.println("decryptedtextByte (hex):" + DatatypeConverter.printHexBinary(decryptedtextByte)); System.out.println("decryptedtextString :" + decryptedtextString); } } |
Auf der Konsole erhaltet Ihr diese Ausgabe:
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B07 AES im Betriebsmodus CBC PKCS5Padding mit einem String keyByte (hex) :3132333435363738393031323334353637383930313233343536373839303132 initvectorByte (hex) :6162636465666768696A6B6C6D6E6F70 plaintextString :HalloWelt012345 plaintextByte (hex) :48616C6C6F57656C74303132333435 = = = Verschlüsselung = = = ciphertextByte (hex) :1EF08E5B558D3548855EDC791AA38FEA = = = Entschlüsselung = = = decryptedtextByte (hex):48616C6C6F57656C74303132333435 decryptedtextString :HalloWelt012345 |
Auch dieses Beispiel biete ich Euch als „Methodenversion“ an, damit Ihr die Verschlüsselung in Eure Programme übernehmen könnt:
Bitte die nachfolgende Routine nicht für den Echteinsatz nutzen, da sie aus kryptographischer Sicht sehr angreifbar ist !
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package net.bplaced.javacrypto.symmetricencryption; /* * Herkunft/Origin: http://javacrypto.bplaced.net/ * Programmierer/Programmer: Michael Fehr * Copyright/Copyright: frei verwendbares Programm (Public Domain) * Copyright: This is free and unencumbered software released into the public domain. * Lizenttext/Licence: <http://unlicense.org> * getestet mit/tested with: Java Runtime Environment 8 Update 191 x64 * Datum/Date (dd.mm.jjjj): 01.11.2018 * Funktion: verschlüsselt einen string im aes cbc modus pkcs5 padding * Function: encrypts a string using aes cbc modus with pkcs5 padding * * Sicherheitshinweis/Security notice * Die Programmroutinen dienen nur der Darstellung und haben keinen Anspruch auf eine * korrekte Funktion, insbesondere mit Blick auf die Sicherheit ! * Prüfen Sie die Sicherheit bevor das Programm in der echten Welt eingesetzt wird. * The program routines just show the function but please be aware of the security part - * check yourself before using in the real world ! */ import java.io.UnsupportedEncodingException; import java.security.InvalidAlgorithmParameterException; import java.security.InvalidKeyException; import java.security.NoSuchAlgorithmException; import javax.crypto.BadPaddingException; import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.IllegalBlockSizeException; import javax.crypto.NoSuchPaddingException; import javax.crypto.spec.IvParameterSpec; import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; import javax.xml.bind.DatatypeConverter; public class B07b_AesCbcPkcs5PaddingString { public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException, NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidKeyException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException, InvalidAlgorithmParameterException { System.out.println("B07b AES im Betriebsmodus CBC PKCS5Padding mit einem String"); // es werden ein paar variablen benötigt: String plaintextString = "HalloWelt012345"; // hier 15 zeichen String decryptedtextString = ""; // enthält später den entschlüsselten text // diese konstanten und variablen benötigen wir zur ver- und entschlüsselung // der schlüssel ist exakt 32 zeichen lang und bestimmt die stärke der // verschlüsselung // hier ist der schlüssel 32 byte = 256 bit lang // mögliche schlüssellängen sind 16 byte (128 bit), 24 byte (192 bit) und 32 // byte (256 bit) // final byte[] keyByte = "1234567890123456".getBytes("UTF-8"); // 16 byte final byte[] keyByte = "12345678901234567890123456789012".getBytes("UTF-8"); // 32 byte // der initialisierungsvektor ist exakt 16 zeichen lang final byte[] initvectorByte = "abcdefghijklmnop".getBytes("UTF-8"); byte[] plaintextByte = null; // der verschluesselte (encrypted) text kommt in diese variable in form eines // byte arrays byte[] ciphertextByte = null; // die länge steht noch nicht fest, da sie von der größe des plaintextes abhängt // der entschlüsselte (decrypted) text kommt in dieses byte array, welches // später in einen string umkodiert wird byte[] decryptedtextByte = null; // die länge steht noch nicht fest, da sie von der größe des plaintextes // abhängt // ab hier arbeiten wir nun im verschlüsselungsmodus // umwandlung des klartextes in ein byte array plaintextByte = plaintextString.getBytes("UTF-8"); ciphertextByte = AesCbcPaddingEncrypt(plaintextByte, keyByte, initvectorByte); // ab hier arbeiten wir nun im entschlüsselungsmodus // nun wird der ciphertext wieder entschlüsselt decryptedtextByte = AesCbcPaddingDecrypt(ciphertextByte, keyByte, initvectorByte); // zurück-kodierung des byte array in text decryptedtextString = new String(decryptedtextByte, "UTF-8"); // ausgabe der variablen System.out.println(""); System.out.println("keyByte (hex) :" + DatatypeConverter.printHexBinary(keyByte)); System.out.println("initvectorByte (hex) :" + DatatypeConverter.printHexBinary(initvectorByte)); System.out.println("plaintextString :" + plaintextString); System.out.println("plaintextByte (hex) :" + DatatypeConverter.printHexBinary(plaintextByte)); System.out.println("= = = Verschlüsselung = = ="); System.out.println("ciphertextByte (hex) :" + DatatypeConverter.printHexBinary(ciphertextByte)); System.out.println("= = = Entschlüsselung = = ="); System.out.println("decryptedtextByte (hex):" + DatatypeConverter.printHexBinary(decryptedtextByte)); System.out.println("decryptedtextString :" + decryptedtextString); } public static byte[] AesCbcPaddingEncrypt(byte[] plaintextByte, byte[] keyByte, byte[] initvectorByte) throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidKeyException, InvalidAlgorithmParameterException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException { byte[] ciphertextByte = null; // der schlüssel wird in die richtige form gebracht SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(keyByte, "AES"); // der initvector wird in die richtige form gebracht IvParameterSpec ivKeySpec = new IvParameterSpec(initvectorByte); // die verschlüsselungsroutine wird mit dem gewünschten parameter erstellt Cipher aesCipherEnc = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5PADDING"); // nun wird die routine mit dem schlüssel initialisiert aesCipherEnc.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec, ivKeySpec); // hier erfolgt nun die verschlüsselung des plaintextes ciphertextByte = aesCipherEnc.doFinal(plaintextByte); return ciphertextByte; } public static byte[] AesCbcPaddingDecrypt(byte[] ciphertextByte, byte[] keyByte, byte[] initvectorByte) throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidKeyException, InvalidAlgorithmParameterException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException { byte[] decryptedtextByte = null; // der schlüssel wird in die richtige form gebracht SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(keyByte, "AES"); // der initvector wird in die richtige form gebracht IvParameterSpec ivKeySpec = new IvParameterSpec(initvectorByte); // die verschlüsselungsroutine wird mit dem gewünschten parameter erstellt Cipher aesCipherDec = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5PADDING"); // nun wird die routine mit dem schlüssel initialisiert aesCipherDec.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec, ivKeySpec); // hier erfolgt nun die verschlüsselung des plaintextes decryptedtextByte = aesCipherDec.doFinal(ciphertextByte); return decryptedtextByte; } } |
Die Lizenz zum obigen Beispiel findet Ihr auf der eigenen Lizenz-Seite.
Letzte Aktualisierung: 07.11.2018