Java vs Python HMAC-SHA256 Несоответствие

Основываясь на последних отзывах и выводах по этой проблеме, я переписал вопрос, чтобы избавиться от шума.

У меня есть два отдельных пути кода: один в Java (Android), один и Python, которые выполняют следующие действия для согласования сопряжения между Android-устройством и Python/Django.

Java:

  • Сгенерировать syncKey
  • Хеширование конкатенированной строки различных значений с использованием presharedKey (включая syncKey)
  • Зашифровать syncKey с помощью presharedKey
  • Отправьте хэширование, зашифрованные syncKey, DeviceId и произвольные переменные на веб-сервер.

Python

  • Получить presharedKey из deviceId
  • Расшифровать зашифрованный syncKey
  • Хеширование конкатенированной строки различных значений с использованием presharedKey (включая расшифрованный syncKey)
  • Убедитесь, что хеш совпадает, что подтверждает, что syncKey был успешно расшифрован и что deviceId содержит правильный presharedKey.

Теперь этот процесс работает, если я отправляю syncKey незашифрованным. Конечные хеш-совпадения, которые доказывают, что у deviceId есть правильный предварительный ключ, однако, как только я добавляю en/decryption в процесс, хеш больше не совпадает, несмотря на то, что как syncKey, так и конкатенированная строка выглядят идеально символ для символа из отладочного вывода как Java/Python.

Одна из особенностей процесса состоит в том, что для алгоритма шифрования AES256 необходим 256-битный ключ, поэтому я сокращаю 512 бит presharedKey пополам. Альтернатива использованию только 256-битного ключа по всей доске требовала, чтобы я передавал ключ через encode('ascii') на стороне python, иначе он выкидывал ошибки во время хэширования с более коротким ключом.

Вот соответствующий код:

Java:

String presharedKey = getKey();
// f8250b0d5960444e4de6ecc3a78900bb941246a1dece7848fc72b90092ab3ecd0c1c8e36fddba501ef92e72c95b47e07f98f7fd9cb63da75c008a3201124ea5d

String deviceId = getDeviceId();
// 1605788742789230

SyncKey syncKey = generateSyncKey();
// 824C1EE9EF507B52EA28362C71BD4AD512A5F82ACFAE80DEF531F73AC124CA814BA30CE805A157D6ADB9EC04FC99AAE6FDC4238FCD76B87CE22BC2FE33B2E5C9

String concat = syncKey.hexString();
// 824C1EE9EF507B52EA28362C71BD4AD512A5F82ACFAE80DEF531F73AC124CA814BA30CE805A157D6ADB9EC04FC99AAE6FDC4238FCD76B87CE22BC2FE33B2E5C9

String ALGORITHM = "HmacSHA256";
String hash = null;
try {
    SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(
        presharedKey.getBytes(),
        ALGORITHM);
    Mac mac = Mac.getInstance(ALGORITHM);
    mac.init(keySpec);
    byte[] result = mac.doFinal(concat.getBytes());
    hash = Base64.encodeToString(result, Base64.DEFAULT);
    // FpDE2JLmCBr+/rW+n/jBHH13F8AV80sUM2fQAY2IpRs=
} catch (NoSuchAlgorithmException x) {
} catch (InvalidKeyException x) {
}

String encKey = presharedKey.substring(0, presharedKey.length() / 2);
// f8250b0d5960444e4de6ecc3a78900bb941246a1dece7848fc72b90092ab3ecd

int len = encKey.length();
byte[] encKeyBytes = new byte[len / 2];
for (int i = 0; i < len; i += 2) {
    encKeyBytes[i / 2] = (byte) ((Character.digit(encKey.charAt(i), 16) << 4)
            + Character.digit(encKey.charAt(i+1), 16));
}

String encryptedSyncKey = null;
try {
    byte[] iv = { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 };
    AlgorithmParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(iv);
    SecretKeySpec encKeySpec = new SecretKeySpec(encKeyBytes, "AES");
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, encKeySpec, ivSpec);
    byte[] encryptedSyncKeyBytes = cipher.doFinal(syncKey.hexString().getBytes());
    encryptedSyncKey = Base64.encodeToString(encryptedSyncKeyBytes, Base64.DEFAULT);
    /*
        Yrl0/SuTUUTC6oJ8o4TCOy65EwO0JzoXfEi9kLq0AOlf6rH+nN7+BEc0s5uE7TIo1UlJb/DvR2Ca
        ACmQVXXhgpZUTB4sQ0eSo+t32lg0EEb9xKI5CZ4l9QO5raw0xBn7r/tfIdVm8AIFkN9QCcthS0DF
        KH3oWhpwNS+tfEuibLPgGqP/zGTozmido9U9lb4n
    */
} catch (InvalidAlgorithmParameterException e) {
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
} catch (NoSuchPaddingException e) {
} catch (InvalidKeyException e) {
} catch (IllegalBlockSizeException e) {
} catch (BadPaddingException e) {
}

sendStuffToWeb(encryptedSyncKey, deviceId, hash);

Python:

hash = getHash(request)
# hash from Java: FpDE2JLmCBr+/rW+n/jBHH13F8AV80sUM2fQAY2IpRs=

encrypted_sync_key = getEncSyncKey(request)
# encryptedSyncKey from Java:
# Yrl0/SuTUUTC6oJ8o4TCOy65EwO0JzoXfEi9kLq0AOlf6rH+nN7+BEc0s5uE7TIo1UlJb/DvR2Ca
# ACmQVXXhgpZUTB4sQ0eSo+t32lg0EEb9xKI5CZ4l9QO5raw0xBn7r/tfIdVm8AIFkN9QCcthS0DF
# KH3oWhpwNS+tfEuibLPgGqP/zGTozmido9U9lb4n

device_id = getDeviceId(request)
# 1605788742789230

preshared_key = getPresharedKeyFromDevice(deviceId)
# f8250b0d5960444e4de6ecc3a78900bb941246a1dece7848fc72b90092ab3ecd0c1c8e36fddba501ef92e72c95b47e07f98f7fd9cb63da75c008a3201124ea5d

enc_key = preshared_key[:len(preshared_key)/2]
# f8250b0d5960444e4de6ecc3a78900bb941246a1dece7848fc72b90092ab3ecd

aes = AES.new(enc_key.decode('hex'), AES.MODE_CBC, IV="\x00"*16)
sync_key = aes.decrypt(base64.b64decode(encrypted_sync_key))
# 824C1EE9EF507B52EA28362C71BD4AD512A5F82ACFAE80DEF531F73AC124CA814BA30CE805A157D6ADB9EC04FC99AAE6FDC4238FCD76B87CE22BC2FE33B2E5C9

concat = sync_key
# 824C1EE9EF507B52EA28362C71BD4AD512A5F82ACFAE80DEF531F73AC124CA814BA30CE805A157D6ADB9EC04FC99AAE6FDC4238FCD76B87CE22BC2FE33B2E5C9

import hashlib
from hmac import new as hmac

verify_hash = hmac(preshared_key, concat, hashlib.sha256).digest().encode('base64')
# IoSc2w2sQ4/fwhJTdUQHw/Hdyjy+ranzQ1z3J5LfYbA=

Из выводимого ниже отладочного файла вы можете увидеть, что syncKey зашифрован и дешифрован успешно, а concat идентичен. Однако результат hash заканчивается тем, что он отличается.

Ответы

Ответ 1

Ваш код Python неверен. Я могу воспроизвести в Python ответ, который вы получили на Java.

Если я использую ваши входы:

>>> preshared_key_hex
b'f8250b0d5960444e4de6ecc3a78900bb941246a1dece7848fc72b90092ab3ecd0c1c8e36fddba501ef92e72c95b47e07f98f7fd9cb63da75c008a3201124ea5d'
>>> concat_hex
b'824C1EE9EF507B52EA28362C71BD4AD512A5F82ACFAE80DEF531F73AC124CA814BA30CE805A157D6ADB9EC04FC99AAE6FDC4238FCD76B87CE22BC2FE33B2E5C9'

Я получаю то же значение, что и в Java:

>>> base64.b64encode(hmac.new(preshared_key_hex, concat_hex, hashlib.sha256).digest())
b'FpDE2JLmCBr+/rW+n/jBHH13F8AV80sUM2fQAY2IpRs='

Однако это значение, вероятно, также неверно. Вы почти наверняка должны быть шестнадцатеричным декодированием входных значений.

Я не могу воспроизвести то, что вы получили на Python; одно из значений, которые вы передаете в hmac.new, не то, что вы думаете. print их непосредственно перед вызовом hmac.new, и вы должны увидеть, что не соответствует.