Java crypto，是否可以重置IV以提高性能？

J Pullar 发表于 Dev

J Pullar

我按如下方式创建加密密码（在Scala中，使用充气城堡）

  def encryptCipher(secret:SecretKeySpec, iv:IvParameterSpec):Cipher = {
    val e = Cipher.getInstance("AES/GCM/NoPadding")
    e.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secret, iv)
  }

您会看到生成密钥规范的缓慢操作已得到解决。但是，为每个消息本身调用init太慢了。
我目前正在处理5万条消息，调用init方法会增加近4秒钟的时间。

有没有一种方法可以用新的IV重新初始化，而这种IV并不那么费时？

伊丹加

在标准库中没有标准的方法可以执行此操作，但是如果您使用的是AES，则有一个很好的解决方法：

IV的目的是消除将相同的纯文本加密为相同的密文的可能性。

您可以Cipher.update(byte[])在加密之前使用一个随机块大小的字节数组来“更新”（如中所述）（解密时使用相同的块）。这几乎与使用与IV相同的随机块完全相同。

为此，请运行此代码段（使用上面的方法来生成完全相同的密文-但这只是为了与其他平台兼容，因此无需计算特定的IV即可确保其安全。

Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
SecureRandom secureRandom = new SecureRandom();

byte[] keyBytes = new byte[16];
secureRandom.nextBytes(keyBytes);
SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");

byte[] plain = new byte[256];
secureRandom.nextBytes(plain);

// first init using random IV (save it for later)
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, secureRandom);
byte[] realIv = cipher.getIV();
byte[] expected = cipher.doFinal(plain);

// now init using dummy IV and encrypt with real IV prefix
IvParameterSpec nullIv = new IvParameterSpec(new byte[16]);
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, nullIv);
// calculate equivalent iv
Cipher equivalentIvAsFirstBlock = Cipher.getInstance("AES/CBC/NoPadding");
equivalentIvAsFirstBlock.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, nullIv);
byte[] equivalentIv = equivalentIvAsFirstBlock.doFinal(realIv);

cipher.update(equivalentIv);
byte[] result = cipher.doFinal(plain);
System.out.println(Arrays.equals(expected, result));

解密部分比较容易，因为将块解密的结果与先前的密文进行异或（请参阅块密文操作模式），您只需要在密文后面附加真实的IV，然后将其扔掉即可：

// Encrypt as before

IvParameterSpec nullIv = new IvParameterSpec(new byte[16]);
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, nullIv);

cipher.update(realIv);
byte[] result = cipher.doFinal(encrypted);
// result.length == plain.length + 16
// just throw away the first block

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