Correcció d'errors UTF-8 amb format incorrecte als projectes React i Spring Boot després de les actualitzacions de Crypto-JS

Quan es trenquen les actualitzacions: manejar els reptes de migració Crypto-JS

Actualitzar les dependències en un projecte sovint pot semblar una arma de doble tall. D'una banda, us beneficieu de noves funcions, seguretat millorada i correccions d'errors. D'altra banda, els canvis trencats poden deixar la vostra aplicació en confusió. Recentment, durant l'actualització Crypto-JS de la versió 3.1.9-1 a 4.2.0, em vaig trobar amb un problema peculiar en què el meu codi de xifratge i desxifrat va deixar de funcionar completament. 🛠️

Imagineu-vos això: la vostra aplicació React d'interfície xifra les dades de manera impecable, però de sobte, el vostre entorn de Spring Boot no pot desxifrar-les. Encara pitjor, les cadenes xifrades al backend desencadenen errors a la interfície! El temut error "UTF-8 malformat" va ser suficient per aturar el desenvolupament en el seu camí. Això és exactament el que va passar al meu projecte quan vaig abordar aquesta actualització.

Malgrat les hores de depuració, el problema no va quedar clar immediatament. Va ser l'actualització de la biblioteca? La configuració de xifratge ha canviat? El mètode de derivació de claus va provocar resultats no coincidents? Cada hipòtesi portava a carrerons sense sortida. Va ser un viatge frustrant, però educatiu, que em va obligar a revisar la documentació i el meu codi. 📜

En aquest article, compartiré les lliçons que vaig aprendre mentre vaig resoldre aquest problema. Tant si esteu tractant amb un xifratge no coincident com si teniu problemes amb canvis trencadors, aquestes estadístiques us poden estalviar hores de depuració. Submergem-nos i desxifram el misteri darrere d'aquest error "UTF-8 mal format"! 🔍

Comprendre l'actualització de Crypto-JS i resoldre problemes de xifratge

El primer pas per resoldre els problemes de compatibilitat entre Crypto-JS 4.2.0 i versions anteriors és entendre com funcionen els processos de xifratge i desxifrat. A l'script d'interfície proporcionat, la funció `generateKey` utilitza l'algoritme PBKDF2 per crear una clau de xifratge segura. Aquest algorisme es configura amb una sal i un nombre d'iteracions específics, garantint una protecció sòlida contra atacs de força bruta. Quan es va actualitzar la biblioteca, els canvis subtils en el funcionament de la derivació de claus o de la codificació poden haver provocat l'error "UTF-8 mal format". És fonamental assegurar-se que el mateix nombre d'iteracions i sal s'utilitzen de manera coherent entre el front-end i el backend. 🔑

La funció "xifrar" de l'script és responsable de convertir les dades de text pla en un text xifrat codificat en Base64 mitjançant l'algorisme AES. Fa servir el CTR mode de xifratge, que funciona bé per a fluxos de dades. A diferència d'altres modes, el CTR no requereix que les dades s'encoixin, el que el fa ideal per a sistemes que necessiten eficiència. Tanmateix, fins i tot una petita discrepància en el format del vector d'inicialització (IV) entre l'interfície i el backend pot provocar errors durant el desxifrat. Un error comú és no entendre com es representa l'IV (per exemple, cadenes hexadecimals versus matrius de bytes). La depuració d'aquest pas requereix una validació acurada de les entrades i sortides a cada etapa.

La funció "desxifrar" complementa el procés de xifratge convertint el text xifrat de nou en text pla llegible. Per aconseguir-ho, s'han d'aplicar la mateixa clau i IV utilitzats durant el xifratge, juntament amb configuracions coherents per al mode i el farciment. L'error "UTF-8 malformat" sovint sorgeix aquí quan els bytes desxifrats s'interpreten malament a causa de diferències en la codificació o modificacions inesperades a les dades en trànsit. Per exemple, un projecte en què vaig treballar anteriorment es va enfrontar a un problema similar en què el backend enviava dades xifrades amb una codificació de caràcters diferent de la que s'esperava. La prova del xifratge multiplataforma amb formats coherents va resoldre el problema. 💡

Finalment, garantir la compatibilitat entre la interfície de React i la de Spring Boot implica més que només alinear les configuracions de la biblioteca. El backend utilitza les biblioteques de criptografia integrades de Java, que requereixen un format específic per a entrades com sals i IV. Les funcions d'ajuda com `hexStringToByteArray` a l'script de fons cobreixen la bretxa convertint representacions hexadecimals en matrius de bytes que la classe Cipher de Java pot processar. L'escriptura de proves d'unitat tant per a l'encriptació com per al desxifrat al front-end i al backend garanteix que es cobreixen tots els casos de punta. Aquest enfocament va estalviar al meu equip innombrables hores de depuració durant un projecte de migració recent. Amb estratègies de codificació i generació de claus coherents, podeu integrar perfectament el xifratge entre marcs i idiomes moderns. 🚀

const CryptoJS = require('crypto-js');
const iterationCount = 1000;
const keySize = 128 / 32;
// Generate encryption key
function generateKey(salt, passPhrase) {
  return CryptoJS.PBKDF2(passPhrase, CryptoJS.enc.Hex.parse(salt), {
    keySize: keySize,
    iterations: iterationCount
  });
}
// Encrypt text
function encrypt(salt, iv, plainText) {
  const passPhrase = process.env.REACT_APP_ENCRYPT_SECRET;
  const key = generateKey(salt, passPhrase);
  const encrypted = CryptoJS.AES.encrypt(plainText, key, {
    iv: CryptoJS.enc.Hex.parse(iv),
    mode: CryptoJS.mode.CTR,
    padding: CryptoJS.pad.NoPadding
  });
  return encrypted.ciphertext.toString(CryptoJS.enc.Base64);
}
// Decrypt text
function decrypt(salt, iv, cipherText) {
  const passPhrase = process.env.REACT_APP_DECRYPT_SECRET;
  const key = generateKey(salt, passPhrase);
  const decrypted = CryptoJS.AES.decrypt({
    ciphertext: CryptoJS.enc.Base64.parse(cipherText)
  }, key, {
    iv: CryptoJS.enc.Hex.parse(iv),
    mode: CryptoJS.mode.CTR,
    padding: CryptoJS.pad.NoPadding
  });
  return decrypted.toString(CryptoJS.enc.Utf8);
}
// Example usage
const salt = 'a1b2c3d4';
const iv = '1234567890abcdef1234567890abcdef';
const text = 'Sensitive Data';
const encryptedText = encrypt(salt, iv, text);
console.log('Encrypted:', encryptedText);
const decryptedText = decrypt(salt, iv, encryptedText);
console.log('Decrypted:', decryptedText);

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import java.util.Base64;
// Generate encryption key
public static SecretKeySpec generateKey(String passPhrase, String salt) throws Exception {
  byte[] keyBytes = passPhrase.getBytes("UTF-8");
  byte[] saltBytes = hexStringToByteArray(salt);
  return new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");
}
// Encrypt text
public static String encrypt(String plainText, String passPhrase, String salt, String iv) throws Exception {
  SecretKeySpec key = generateKey(passPhrase, salt);
  IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(hexStringToByteArray(iv));
  Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CTR/NoPadding");
  cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, ivSpec);
  byte[] encrypted = cipher.doFinal(plainText.getBytes("UTF-8"));
  return Base64.getEncoder().encodeToString(encrypted);
}
// Decrypt text
public static String decrypt(String cipherText, String passPhrase, String salt, String iv) throws Exception {
  SecretKeySpec key = generateKey(passPhrase, salt);
  IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(hexStringToByteArray(iv));
  Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CTR/NoPadding");
  cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, ivSpec);
  byte[] decodedBytes = Base64.getDecoder().decode(cipherText);
  byte[] decrypted = cipher.doFinal(decodedBytes);
  return new String(decrypted, "UTF-8");
}
// Helper function to convert hex to byte array
public static byte[] hexStringToByteArray(String s) {
  int len = s.length();
  byte[] data = new byte[len / 2];
  for (int i = 0; i < len; i += 2) {
    data[i / 2] = (byte) ((Character.digit(s.charAt(i), 16) << 4)
                     + Character.digit(s.charAt(i+1), 16));
  }
  return data;
}

const { encrypt, decrypt } = require('./cryptoUtils');
test('Encrypt and decrypt text correctly', () => {
  const salt = 'a1b2c3d4';
  const iv = '1234567890abcdef1234567890abcdef';
  const text = 'Sensitive Data';
  const encryptedText = encrypt(salt, iv, text);
  expect(encryptedText).not.toBe(text);
  const decryptedText = decrypt(salt, iv, encryptedText);
  expect(decryptedText).toBe(text);
});

Resolució de problemes d'encriptació entre biblioteques entre frontend i backend

Un aspecte crucial a tenir en compte quan es tracta de problemes d'encriptació entre el interfície i backend és entendre el paper de la codificació. Biblioteques com Crypto-JS a JavaScript i les biblioteques criptogràfiques de Java sovint tenen diferències subtils en com gestionen la codificació de dades. Per exemple, Crypto-JS pot produir sortides en hexadecimal o Base64, mentre que Java espera un format de matriu de bytes. Les discrepàncies aquí poden provocar l'infame error "UTF-8 malformat" quan s'intenta desxifrar. Garantir que ambdós sistemes utilitzen formats coherents, com ara convertir cadenes en hexadecimal o Base64, pot mitigar aquests errors de manera eficaç. 🔍

Un altre problema comú sorgeix de les diferències en els esquemes de farciment. Per defecte, algunes biblioteques utilitzen mètodes de farciment com PKCS7, mentre que altres, com en aquest escenari amb el mode CTR, eviten el farciment del tot. Això fa que la coherència de la configuració sigui una prioritat. Per exemple, en el mode CTR, la mida del bloc s'ha d'alinear perfectament entre els dos entorns, ja que no hi ha encoixinat per gestionar mides d'entrada no coincidents. Els projectes del món real solen fallar aquí a causa de la supervisió de la configuració, cosa que provoca un text xifrat incompatible i desenvolupadors frustrats. Afegir proves d'unitat per al xifratge i el desxifrat a ambdós costats de l'aplicació és molt valuós per detectar aquests problemes abans d'hora. 💡

Finalment, no oblideu la importància de les variables ambientals com les claus i les sals. Si el vostre projecte utilitza sals generades dinàmicament, assegureu-vos que es transmetin de manera segura entre els sistemes. Un desajust en els algorismes de derivació de claus (per exemple, PBKDF2 a Crypto-JS i Java) podria donar lloc a claus de xifratge completament diferents, cosa que fa que el desxifrat sigui impossible. Eines com els clients REST poden simular sol·licituds amb sals i IV predefinits per depurar aquestes interaccions. Mitjançant l'estandardització dels paràmetres de xifratge, el vostre projecte pot evitar trencar la funcionalitat després de les actualitzacions de la biblioteca. 🚀