Android CMake轻松实现基于OpenSSL的AES加解密

安全加密C语言库OpenSSL,在Android中服务器和客户端之间的签名验证和数据加密通信等。

OpenSSL系列文章:

一、Android CMake轻松实现基于OpenSSL的HmacSHA1签名
二、Android CMake轻松实现基于OpenSSL的SHA(1-512)签名
三、Android CMake轻松实现基于OpenSSL的MD5信息摘要&异或加解密
四、Android CMake轻松实现基于OpenSSL的AES加解密
五、Android CMake轻松实现基于OpenSSL的RSA加解密
六、Android CMake轻松实现基于OpenSSL的RSA签名和验证
七、在Retrofit的基础上结合OpenSSL实现服务器和客户端之间数据加密通信

AES算法介绍:

AES是一套对称密钥的密码术,目前已广泛使用于替代已经不够安全的DES算法。所谓对称密钥,就是说加密和解密用的是同一个密钥,消息的发送方和接收方在消息传递前需要享有这个密钥。密钥长度可以选择128, 192或256 bit。密钥长度也十分重要,如果太短,则很容易枚举出所有的明文-密文映射;如果太长,性能则会急剧下降;所以根据实际需求选择适合的秘钥长度也是很重要的。AES算法较为复杂,在本文中选取128位的CBC模式进行讲解,从下面的介绍中可知,这里还应该设置向量IV,如果不设置,则默认16个0。OpenSSL源码中存在多套API,在这里采用EVP的封装API相对简单的多。

ECB模式
优点:
1.简单;
2.有利于并行计算;
3.误差不会被传送;
缺点:
1.不能隐藏明文的模式;
2.可能对明文进行主动攻击;

CBC模式
优点:
1.不容易主动攻击,安全性好于ECB,适合传输长度长的报文,是SSL、IPSec的标准。
缺点:
1.不利于并行计算;
2.误差传递;
3.需要初始化向量IV

CFB模式
优点:
1.隐藏了明文模式;
2.分组密码转化为流模式;
3.可以及时加密传送小于分组的数据;
缺点:
1.不利于并行计算;
2.误差传送:一个明文单元损坏影响多个单元;
3.唯一的IV;

ofb模式
优点:
1.隐藏了明文模式;
2.分组密码转化为流模式;
3.可以及时加密传送小于分组的数据;
缺点:
1.不利于并行计算;
2.对明文的主动攻击是可能的;
3.误差传送:一个明文单元损坏影响多个单元;

实现过程:

这里进行一个简单的说明,加解密向量IV必须保持一致,也就是说加密的时候用什么向量,解密的时候也要用同样的向量。加解密模式以及补码方式必须保持一致。也就是说加密时采用CBC模式,那么解密的时候也要采用CBC模式进行解密。AES算法的块(block)的长度固定为16字节;假设一个字符串在AES加密前的长度为src_len,加密后的长度为cipher_len,则二者存在以下关系:cipher_len = (src_len / 16 + 1) * 16,这就可以提前为加密后的字符串分配合适的存储空间。

AES加密

JNIEXPORT jbyteArray JNICALL
Java_com_alley_openssl_util_JniUtils_encodeByAES(JNIEnv *env, jobject instance, jbyteArray keys_, jbyteArray src_) {
    LOGI("AES->对称密钥,也就是说加密和解密用的是同一个密钥");
    const unsigned char *iv = (const unsigned char *) "0123456789012345";
    jbyte *keys = env->GetByteArrayElements(keys_, NULL);
    jbyte *src = env->GetByteArrayElements(src_, NULL);
    jsize src_Len = env->GetArrayLength(src_);

    int outlen = 0, cipherText_len = 0;

    unsigned char *out = (unsigned char *) malloc((src_Len / 16 + 1) * 16);
    //清空内存空间
    memset(out, 0, (src_Len / 16 + 1) * 16);

    EVP_CIPHER_CTX ctx;
    EVP_CIPHER_CTX_init(&ctx);
    LOGI("AES->指定加密算法,初始化加密key/iv");
    EVP_EncryptInit_ex(&ctx, EVP_aes_128_cbc(), NULL, (const unsigned char *) keys, iv);
    LOGI("AES->进行加密操作");
    EVP_EncryptUpdate(&ctx, out, &outlen, (const unsigned char *) src, src_Len);
    cipherText_len = outlen;

    LOGI("AES->结束加密操作");
    EVP_EncryptFinal_ex(&ctx, out + outlen, &outlen);
    cipherText_len += outlen;

    LOGI("AES->EVP_CIPHER_CTX_cleanup");
    EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx);

    LOGI("AES->从jni释放数据指针");
    env->ReleaseByteArrayElements(keys_, keys, 0);
    env->ReleaseByteArrayElements(src_, src, 0);

    jbyteArray cipher = env->NewByteArray(cipherText_len);
    LOGI("AES->在堆中分配ByteArray数组对象成功,将拷贝数据到数组中");
    env->SetByteArrayRegion(cipher, 0, cipherText_len, (jbyte *) out);
    LOGI("AES->释放内存");
    free(out);

    return cipher;
}

AES解密

JNIEXPORT jbyteArray JNICALL
Java_com_alley_openssl_util_JniUtils_decodeByAES(JNIEnv *env, jobject instance, jbyteArray keys_, jbyteArray src_) {
    LOGI("AES->对称密钥,也就是说加密和解密用的是同一个密钥");
    const unsigned char *iv = (const unsigned char *) "0123456789012345";
    jbyte *keys = env->GetByteArrayElements(keys_, NULL);
    jbyte *src = env->GetByteArrayElements(src_, NULL);
    jsize src_Len = env->GetArrayLength(src_);

    int outlen = 0, plaintext_len = 0;

    unsigned char *out  = (unsigned char *) malloc(src_Len);
    memset(out, 0, src_Len);

    EVP_CIPHER_CTX ctx;
    EVP_CIPHER_CTX_init(&ctx);
    LOGI("AES->指定解密算法,初始化解密key/iv");
    EVP_DecryptInit_ex(&ctx, EVP_aes_128_cbc(), NULL, (const unsigned char *) keys, iv);
    LOGI("AES->进行解密操作");
    EVP_DecryptUpdate(&ctx, out, &outlen, (const unsigned char *) src, src_Len);
    plaintext_len = outlen;

    LOGI("AES->结束解密操作");
    EVP_DecryptFinal_ex(&ctx, out + outlen, &outlen);
    plaintext_len += outlen;

    LOGI("AES->EVP_CIPHER_CTX_cleanup");
    EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx);

    LOGI("AES->从jni释放数据指针");
    env->ReleaseByteArrayElements(keys_, keys, 0);
    env->ReleaseByteArrayElements(src_, src, 0);

    jbyteArray cipher = env->NewByteArray(plaintext_len);
    LOGI("AES->在堆中分配ByteArray数组对象成功,将拷贝数据到数组中");
    env->SetByteArrayRegion(cipher, 0, plaintext_len, (jbyte *) out);
    LOGI("AES->释放内存");
    free(out);

    return cipher;
}

下载代码运行,在控制台中输入“body”,将看到所有调试信息。欢迎star,fork,转载。

源码:https://github.com/GitPhoenix/OpenSSL

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,294评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,493评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,790评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,595评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,718评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,906评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,053评论 3 410
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,797评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,250评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,570评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,711评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,388评论 4 332
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,018评论 3 316
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,796评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,023评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,461评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,595评论 2 350

推荐阅读更多精彩内容

  • 本文主要介绍移动端的加解密算法的分类、其优缺点特性及应用,帮助读者由浅入深地了解和选择加解密算法。文中会包含算法的...
    苹果粉阅读 11,475评论 5 29
  • Android 自定义View的各种姿势1 Activity的显示之ViewRootImpl详解 Activity...
    passiontim阅读 171,825评论 25 707
  • 安全加密C语言库OpenSSL,在Android中服务器和客户端之间的签名验证和数据加密通信等。 OpenSSL系...
    AJoyce_阅读 4,123评论 6 6
  • 第四个故事讲犹八发明了齐特琴和和弦。圣经中说,该隐是亚当和夏娃的儿子,他的一个后代叫以诺,就是拉麦的曾曾曾祖父。拉...
    雒渭阅读 779评论 0 2
  • 随着全国环保检查的越来越严厉,人们的环保意识越来越强,污染源的停产整顿和治理,环保教育,从我做起,从祖国...
    鱼随阅读 202评论 0 0