Väärin muotoiltujen UTF-8-virheiden korjaaminen React- ja Spring Boot -projekteissa Crypto-JS-päivitysten jälkeen

Kun päivitykset katkeavat: Crypto-JS-migraatiohaasteiden käsittely

Projektin riippuvuuksien päivittäminen voi usein tuntua kaksiteräiseltä miekalta. Toisaalta hyödyt uusista ominaisuuksista, parannetusta suojauksesta ja virheenkorjauksista. Toisaalta muutosten rikkominen voi aiheuttaa hakemuksesi sekasorron. Äskettäin päivityksen aikana Crypto-JS versiosta 3.1.9-1 to 4.2.0, Törmäsin omituiseen ongelmaan, jossa salaus- ja salauksenpurkukoodini lakkasivat toimimasta kokonaan. 🛠️

Kuvittele tämä: käyttöliittymäsi React-sovelluksesi salaa tiedot virheettömästi, mutta yhtäkkiä Spring Boot -taustajärjestelmäsi ei voi purkaa sen salausta. Vielä pahempaa on, että taustajärjestelmässä salatut merkkijonot aiheuttavat virheitä käyttöliittymässä! Pelätty "väärin muotoutunut UTF-8" -virhe riitti pysäyttämään kehityksen raiteillaan. Juuri näin tapahtui projektissani, kun tein tämän päivityksen.

Huolimatta tuntikausien virheenkorjauksesta, ongelma ei ollut heti selvä. Oliko se kirjaston päivitys? Muuttuivatko salausasetukset? Aiheutiko avainjohtamismenetelmä ristiriitaisia ​​tuloksia? Jokainen hypoteesi johti umpikujaan. Se oli turhauttava, mutta opettavainen matka, joka pakotti minut tutustumaan dokumentaatioon ja koodiani. 📜

Tässä artikkelissa kerron, mitä opin ratkaiseessani tätä ongelmaa. Olitpa tekemisissä väärän salauksen kanssa tai murtautuvien muutosten kanssa, nämä oivallukset voivat säästää sinut tuntien virheenkorjaukselta. Sukellaan ja puretaan tämän "virheellisen UTF-8" -virheen takana oleva mysteeri! 🔍

Crypto-JS-päivityksen ymmärtäminen ja salausongelmien ratkaiseminen

Ensimmäinen askel yhteensopivuusongelmien ratkaisemisessa Crypto-JS 4.2.0 ja aiemmat versiot ymmärtävät, kuinka salaus- ja salauksenpurkuprosessit toimivat. Toimitetussa käyttöliittymän komentosarjassa generateKey-funktio käyttää PBKDF2-algoritmia turvallisen salausavaimen luomiseen. Tämä algoritmi on konfiguroitu tietyllä suolalla ja iteraatioiden määrällä, mikä takaa vankan suojan raakoja hyökkäyksiä vastaan. Kun kirjasto päivitettiin, hienovaraiset muutokset avaimen johtamisessa tai koodauksessa ovat saattaneet johtaa "virheelliseen UTF-8" -virheeseen. On tärkeää varmistaa, että samaa suolaa ja iteraatioiden määrää käytetään johdonmukaisesti käyttöliittymän ja taustajärjestelmän välillä. 🔑

Komentosarjan "salaus"-toiminto vastaa selkeiden tekstitietojen muuttamisesta Base64-koodatuksi salatekstiksi AES-algoritmia käyttämällä. Se käyttää CTR salaustila, joka toimii hyvin tietovirroissa. Toisin kuin muut tilat, napsautussuhde ei vaadi tietojen täyttämistä, joten se on ihanteellinen tehokkuutta vaativille järjestelmille. Kuitenkin jopa pieni epäsopivuus alustusvektorimuodossa (IV) käyttöliittymän ja taustajärjestelmän välillä voi johtaa virheisiin salauksen purkamisen aikana. Yleinen sudenkuoppa on IV:n esittämisen väärinymmärtäminen (esim. heksadesimaattiset merkkijonot vs. tavutaulukot). Tämän vaiheen virheenkorjaus vaatii huolellista tulojen ja lähtöjen validointia kussakin vaiheessa.

"Decrypt"-toiminto täydentää salausprosessia muuntamalla salatekstin takaisin luettavaksi tavalliseksi tekstiksi. Tämän saavuttamiseksi on käytettävä samaa avainta ja IV:tä, joita käytetään salauksen aikana, sekä yhdenmukaisia ​​tilan ja täytön määrityksiä. "Väärin muotoiltu UTF-8" -virhe syntyy usein tässä, kun salatut tavut tulkitaan väärin koodauserojen tai siirrettävien tietojen odottamattomien muutosten vuoksi. Esimerkiksi projekti, jossa työskentelin aiemmin, kohtasi samanlaisen ongelman, jossa taustajärjestelmä lähetti salattuja tietoja eri merkkikoodauksella kuin käyttöliittymä odotti. Alustojen välisen salauksen testaus yhdenmukaisilla muodoilla ratkaisi ongelman. 💡

Lopuksi yhteensopivuuden varmistaminen React-käyttöliittymän ja Spring Boot -taustaohjelman välillä edellyttää muutakin kuin vain kirjastokokoonpanojen kohdistamista. Taustaohjelma käyttää Javan sisäänrakennettuja salauskirjastoja, jotka vaativat erityistä muotoilua syötteille, kuten suolat ja IV:t. Helper toimii kuten "hexStringToByteArray" taustaohjelman komentosarjassa, joka kattaa aukon muuntamalla heksadesimaaliesitykset tavutaulukoiksi, joita Javan salausluokka voi käsitellä. Kirjoitusyksikkötestit sekä salaukselle että salauksen purkamiselle käyttöliittymässä ja taustalla varmistavat, että kaikki reunatapaukset on peitetty. Tämä lähestymistapa säästi tiimiltäni lukemattomia tunteja virheenkorjauksesta äskettäisen siirtoprojektin aikana. Johdonmukaisten avainten luonti- ja koodausstrategioiden avulla voit integroida saumattomasti nykyaikaisten kehysten ja kielten välisen salauksen. 🚀

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);
});

Käyttöliittymän ja taustajärjestelmän välisten kirjastojen välisten salausongelmien vianmääritys

Yksi tärkeä näkökohta, joka on otettava huomioon käsiteltäessä salausongelmia etuosa ja tausta ymmärtää koodauksen roolin. Kirjastot pitävät Crypto-JS JavaScriptissä ja Javan kryptografisissa kirjastoissa on usein hienoisia eroja siinä, miten ne käsittelevät tietojen koodausta. Esimerkiksi, Crypto-JS saattaa tuottaa tulosteita heksadesimaalimuodossa tai Base64-muodossa, kun taas Java odottaa tavutaulukkomuotoa. Epäsopivuus tässä voi johtaa surullisen "väärin muotoillun UTF-8" -virheeseen yritettäessä salauksen purkamista. Näitä virheitä voidaan lieventää tehokkaasti varmistamalla, että molemmat järjestelmät käyttävät yhdenmukaisia ​​muotoja, kuten merkkijonojen muuntaminen heksadesimaalimuotoon tai Base64-muotoon. 🔍

Toinen yleinen ongelma johtuu pehmustejärjestelmien eroista. Oletusarvoisesti jotkut kirjastot käyttävät täytemenetelmiä, kuten PKCS7, kun taas toiset, kuten tässä skenaariossa CTR-tilan kanssa, välttävät täyttämistä kokonaan. Tämä tekee kokoonpanon johdonmukaisuudesta ensisijaisen tärkeän. Esimerkiksi CTR-tilassa lohkon koon on oltava täysin kohdakkain kahden ympäristön välillä, koska ei ole täyttöä, joka käsittelee yhteensopimattomia syötekokoja. Reaalimaailman projektit epäonnistuvat usein konfiguroinnin valvonnan vuoksi, mikä johtaa yhteensopimattomiin salatekstiin ja turhautuneisiin kehittäjiin. Yksikkötestien lisääminen salaukseen ja salauksen purkamiseen sovelluksen molemmille puolille on korvaamatonta näiden ongelmien havaitsemiseksi varhaisessa vaiheessa. 💡

Lopuksi, älä unohda ympäristömuuttujien, kuten avainten ja suolojen, merkitystä. Jos projektisi käyttää dynaamisesti tuotettuja suoloja, varmista, että ne kulkevat turvallisesti järjestelmien välillä. Epäsopivuus avainten johtamisalgoritmeissa (esim. PBKDF2 Crypto-JS:ssä ja Javassa) voi johtaa täysin erilaisiin salausavaimiin, mikä tekee salauksen purkamisesta mahdotonta. Työkalut, kuten REST-asiakkaat, voivat simuloida pyyntöjä ennalta määritetyillä suoloilla ja IV:illä näiden vuorovaikutusten virheenkorjaukseen. Standardoimalla salausparametrit projektisi voi välttää toimintojen rikkoutumisen kirjastopäivitysten jälkeen. 🚀