Corrección de errores UTF-8 con formato incorrecto en proyectos React y Spring Boot después de actualizaciones de Crypto-JS

Cuando se interrumpen las actualizaciones: cómo afrontar los desafíos de la migración a Crypto-JS

Actualizar las dependencias en un proyecto a menudo puede parecer un arma de doble filo. Por un lado, se beneficiará de nuevas funciones, seguridad mejorada y corrección de errores. Por otro lado, los cambios importantes pueden dejar su aplicación en crisis. Recientemente, mientras actualizaba Cripto-JS de la versión 3.1.9-1 a 4.2.0, Me encontré con un problema peculiar en el que mi código de cifrado y descifrado dejó de funcionar por completo. 🛠️

Imagínese esto: su aplicación frontal React cifra los datos sin problemas, pero, de repente, su backend Spring Boot no puede descifrarlos. ¡Peor aún, las cadenas cifradas en el backend provocan errores en el frontend! El temido error "UTF-8 mal formado" fue suficiente para detener el desarrollo. Esto es exactamente lo que sucedió en mi proyecto cuando abordé esta actualización.

A pesar de horas de depuración, el problema no quedó claro de inmediato. ¿Fue la actualización de la biblioteca? ¿Cambió la configuración de cifrado? ¿El método de derivación de claves provocó resultados no coincidentes? Cada hipótesis condujo a callejones sin salida. Fue un viaje frustrante pero educativo que me obligó a revisar la documentación y mi código. 📜

En este artículo, compartiré las lecciones que aprendí al resolver este problema. Ya sea que esté lidiando con un cifrado no coincidente o teniendo problemas con cambios importantes, esta información puede ahorrarle horas de depuración. ¡Profundicemos y descifremos el misterio detrás de este error "UTF-8 con formato incorrecto"! 🔍

Comprender la actualización de Crypto-JS y resolver problemas de cifrado

El primer paso para resolver los problemas de compatibilidad entre Cripto-JS 4.2.0 y versiones anteriores es comprender cómo funcionan los procesos de cifrado y descifrado. En el script de interfaz proporcionado, la función "generateKey" utiliza el algoritmo PBKDF2 para crear una clave de cifrado segura. Este algoritmo está configurado con una sal específica y un número de iteraciones, lo que garantiza una protección sólida contra ataques de fuerza bruta. Cuando se actualizó la biblioteca, cambios sutiles en cómo funciona la derivación o codificación de claves pueden haber provocado el error "UTF-8 con formato incorrecto". Es fundamental garantizar que se utilice el mismo recuento de sal e iteraciones de forma coherente entre el frontend y el backend. 🔑

La función "cifrar" en el script es responsable de convertir datos de texto sin formato en un texto cifrado codificado en Base64 utilizando el algoritmo AES. Utiliza el CTR modo para cifrado, que funciona bien para flujos de datos. A diferencia de otros modos, CTR no requiere que se completen los datos, lo que lo hace ideal para sistemas que necesitan eficiencia. Sin embargo, incluso una pequeña discrepancia en el formato del vector de inicialización (IV) entre el frontend y el backend puede provocar errores durante el descifrado. Un error común es no entender cómo se representa el IV (por ejemplo, cadenas hexadecimales versus matrices de bytes). La depuración de este paso requiere una validación cuidadosa de las entradas y salidas en cada etapa.

La función "decrypt" complementa el proceso de cifrado al convertir el texto cifrado nuevamente en texto sin formato legible. Para lograr esto, se deben aplicar la misma clave y IV utilizados durante el cifrado, junto con configuraciones consistentes para modo y relleno. El error "UTF-8 mal formado" a menudo surge aquí cuando los bytes descifrados se malinterpretan debido a diferencias en la codificación o modificaciones inesperadas en los datos en tránsito. Por ejemplo, un proyecto en el que trabajé anteriormente enfrentó un problema similar en el que el backend enviaba datos cifrados con una codificación de caracteres diferente a la esperada por el frontend. Probar el cifrado multiplataforma con formatos consistentes resolvió el problema. 💡

Finalmente, garantizar la compatibilidad entre el frontend de React y el backend de Spring Boot implica algo más que alinear las configuraciones de la biblioteca. El backend utiliza las bibliotecas de criptografía integradas de Java, que requieren un formato específico para entradas como salts e IV. Las funciones auxiliares como `hexStringToByteArray` en el script backend cierran la brecha al convertir representaciones hexadecimales en matrices de bytes que la clase Cipher de Java puede procesar. Escribir pruebas unitarias para cifrado y descifrado en el frontend y backend garantiza que todos los casos extremos estén cubiertos. Este enfoque le ahorró a mi equipo innumerables horas de depuración durante un proyecto de migración reciente. Con estrategias consistentes de generación de claves y codificación, puede integrar perfectamente el cifrado entre marcos y lenguajes modernos. 🚀

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);
});

Solución de problemas de cifrado entre bibliotecas entre el frontend y el backend

Un aspecto crucial a considerar cuando se trata de problemas de cifrado entre Interfaz y backend es comprender el papel de la codificación. Bibliotecas como Crypto-JS Las bibliotecas criptográficas de JavaScript y Java a menudo tienen diferencias sutiles en la forma en que manejan la codificación de datos. Por ejemplo, Crypto-JS puede producir resultados en hexadecimal o Base64, mientras que Java espera un formato de matriz de bytes. Las discrepancias aquí pueden provocar el infame error "UTF-8 con formato incorrecto" al intentar descifrar. Garantizar que ambos sistemas utilicen formatos consistentes, como convertir cadenas a hexadecimal o Base64, puede mitigar estos errores de manera efectiva. 🔍

Otro problema común surge de las diferencias en los esquemas de relleno. De forma predeterminada, algunas bibliotecas usan métodos de relleno como PKCS7, mientras que otras, como en este escenario con el modo CTR, evitan el relleno por completo. Esto hace que la coherencia de la configuración sea una prioridad absoluta. Por ejemplo, en el modo CTR, el tamaño del bloque debe alinearse perfectamente entre los dos entornos, ya que no hay relleno para manejar tamaños de entrada que no coinciden. Los proyectos del mundo real a menudo fallan aquí debido a la supervisión de la configuración, lo que genera texto cifrado incompatible y desarrolladores frustrados. Agregar pruebas unitarias para el cifrado y descifrado en ambos lados de la aplicación es invaluable para detectar estos problemas de manera temprana. 💡

Por último, no pase por alto la importancia de las variables ambientales como las claves y las sales. Si su proyecto utiliza sales generadas dinámicamente, asegúrese de que se transmitan de forma segura entre sistemas. Una discrepancia en los algoritmos de derivación de claves (por ejemplo, PBKDF2 en Crypto-JS y Java) podría dar como resultado claves de cifrado completamente diferentes, lo que haría imposible el descifrado. Herramientas como los clientes REST pueden simular solicitudes con sales e IV predefinidos para depurar estas interacciones. Al estandarizar los parámetros de cifrado, su proyecto puede evitar interrumpir la funcionalidad después de las actualizaciones de la biblioteca. 🚀