Netinkamai suformuotų UTF-8 klaidų taisymas „React“ ir „Spring Boot“ projektuose po „Crypto-JS“ atnaujinimų

Kai naujinimai nutrūksta: „Crypto-JS“ migracijos iššūkių tvarkymas

Priklausomybių atnaujinimas projekte dažnai gali atrodyti kaip dviašmenis kardas. Viena vertus, jūs gaunate naudos iš naujų funkcijų, patobulintos saugos ir klaidų pataisų. Kita vertus, sulaužius pakeitimus jūsų programa gali būti sumaišyta. Neseniai atnaujinant Kripto-JS iš versijos 3.1.9-1 į 4.2.0, susidūriau su savotiška problema, kai mano šifravimo ir iššifravimo kodas visiškai nustojo veikti. 🛠️

Įsivaizduokite tai: jūsų priekinės sistemos „React“ programa nepriekaištingai užšifruoja duomenis, tačiau staiga „Spring Boot“ galinė programa negali jų iššifruoti. Dar blogiau, kad užšifruotos eilutės gali sukelti klaidas priekinėje sistemoje! Siaubingos „neteisingai suformuotos UTF-8“ klaidos pakako, kad jos plėtra būtų sustabdyta. Būtent taip atsitiko mano projekte, kai sprendžiau šį atnaujinimą.

Nepaisant kelių valandų derinimo, problema nebuvo išspręsta iš karto. Ar tai buvo bibliotekos atnaujinimas? Ar pasikeitė šifravimo nustatymai? Ar pagrindinis išvedimo metodas lėmė nesutampančius rezultatus? Kiekviena hipotezė vedė į aklavietes. Tai buvo varginanti, tačiau mokomoji kelionė, privertusi mane dar kartą peržiūrėti dokumentus ir savo kodą. 📜

Šiame straipsnyje pasidalinsiu pamokomis, kurias išmokau spręsdamas šią problemą. Nesvarbu, ar susiduriate su nesuderinamu šifravimu, ar sunkiai sulaužydami pakeitimus, šios įžvalgos gali išgelbėti jus nuo valandų derinimo. Pasinerkime ir iššifruokime šios „neteisingai suformuotos UTF-8“ klaidos paslaptį! 🔍

„Crypto-JS“ atnaujinimo supratimas ir šifravimo problemų sprendimas

Pirmasis žingsnis sprendžiant suderinamumo problemas tarp Kripto-JS 4.2.0 ir ankstesnės versijos supranta, kaip veikia šifravimo ir iššifravimo procesai. Pateiktame sąsajos scenarijuje funkcija „generateKey“ naudoja PBKDF2 algoritmą saugiam šifravimo raktui sukurti. Šis algoritmas sukonfigūruotas naudojant tam tikrą druską ir pakartojimų skaičių, užtikrinant tvirtą apsaugą nuo žiaurios jėgos atakų. Kai biblioteka buvo atnaujinta, dėl subtilių raktų išvedimo ar kodavimo pakeitimų galėjo atsirasti „netinkamai suformuota UTF-8“ klaida. Labai svarbu užtikrinti, kad tarp priekinės ir užpakalinės sistemos būtų nuosekliai naudojamas tas pats druskos ir iteracijų skaičius. 🔑

Scenarijaus funkcija „šifruoti“ yra atsakinga už paprasto teksto duomenų pavertimą „Base64“ koduotu šifruotu tekstu, naudojant AES algoritmą. Jis naudoja PR šifravimo režimas, kuris puikiai tinka duomenų srautams. Skirtingai nuo kitų režimų, PR nereikia papildyti duomenų, todėl jis idealiai tinka sistemoms, kurioms reikia efektyvumo. Tačiau net ir nedidelis pradinio vektoriaus (IV) formato neatitikimas tarp priekinės ir užpakalinės sistemos gali sukelti klaidų iššifruojant. Dažnas spąstas yra nesusipratimas, kaip pateikiamas IV (pvz., šešioliktainė eilutė ir baitų matricos). Norint derinti šį veiksmą, kiekviename etape reikia kruopščiai patikrinti įvestis ir išvestis.

Funkcija „Iššifruoti“ papildo šifravimo procesą konvertuodama šifruotą tekstą atgal į skaitomą paprastąjį tekstą. Norint tai pasiekti, turi būti taikomas tas pats raktas ir IV, naudojami šifravimo metu, taip pat nuoseklios režimo ir užpildymo konfigūracijos. „Netinkamai suformuoto UTF-8“ klaida dažnai atsiranda, kai iššifruoti baitai yra neteisingai interpretuojami dėl kodavimo skirtumų arba netikėtų perduodamų duomenų modifikacijų. Pavyzdžiui, projektas, kuriame dirbau anksčiau, susidūrė su panašia problema, kai užpakalinė programa siuntė užšifruotus duomenis su kita simbolių koduote, nei tikėjosi priekinė programa. Išbandžius kelių platformų šifravimą naudojant nuoseklius formatus, problema buvo išspręsta. 💡

Galiausiai, „React“ sąsajos ir „Spring Boot“ užpakalinės dalies suderinamumo užtikrinimas apima ne tik bibliotekos konfigūracijų suderinimą. Užpakalinė programa naudoja „Java“ integruotas kriptografijos bibliotekas, kurioms reikalingas specifinis įvesties formatavimas, pvz., druskos ir IV. Pagalbinės priemonės, pvz., „hexStringToByteArray“, užpakaliniame scenarijuje užpildo spragą, konvertuodamos šešioliktainius vaizdus į baitų masyvus, kuriuos gali apdoroti „Java“ šifravimo klasė. Rašymo vienetų testai, skirti tiek šifravimui, tiek iššifravimui priekinėje ir užpakalinėje dalyje, užtikrina, kad būtų padengti visi kraštiniai atvejai. Šis metodas sutaupė mano komandai daugybę valandų derinimo per pastarąjį perkėlimo projektą. Naudodami nuoseklias raktų generavimo ir kodavimo strategijas galite sklandžiai integruoti šiuolaikinių sistemų ir kalbų šifravimą. 🚀

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);
});

Kelių bibliotekų šifravimo tarp priekinės ir vidinės sistemos trikčių šalinimas

Vienas esminis aspektas, į kurį reikia atsižvelgti sprendžiant šifravimo problemas tarp frontend ir backend supranta kodavimo vaidmenį. Bibliotekoms patinka Crypto-JS „JavaScript“ ir „Java“ kriptografinės bibliotekos dažnai turi subtilių skirtumų, kaip jos tvarko duomenų kodavimą. Pavyzdžiui, Crypto-JS gali pateikti išvestis šešioliktaine arba Base64, o Java tikisi baitų masyvo formato. Neatitikimai čia gali sukelti liūdnai pagarsėjusią „neteisingai suformuoto UTF-8“ klaidą bandant iššifruoti. Užtikrinus, kad abi sistemos naudotų nuoseklius formatus, pvz., eilutes konvertuodamos į šešioliktainę arba „Base64“, šias klaidas galima veiksmingai sumažinti. 🔍

Kita dažna problema kyla dėl paminkštinimo schemų skirtumų. Pagal numatytuosius nustatymus kai kurios bibliotekos naudoja užpildymo metodus, pvz., PKCS7, o kitose, kaip ir šiame scenarijuje su PR režimu, užpildymo apskritai vengiama. Dėl to konfigūracijos nuoseklumas yra pagrindinis prioritetas. Pavyzdžiui, naudojant PR režimą, bloko dydis turi būti idealiai suderintas tarp dviejų aplinkų, nes nėra užpildymo, kuris apdorotų nesutampančius įvesties dydžius. Realaus pasaulio projektai čia dažnai žlunga dėl konfigūracijos priežiūros, todėl nesuderinamas šifruotas tekstas ir nusivylę kūrėjai. Šifravimo ir iššifravimo vienetų testų pridėjimas abiejose programos pusėse yra neįkainojamas norint anksti aptikti šias problemas. 💡

Galiausiai, nepamirškite aplinkos kintamųjų, tokių kaip raktai ir druskos, svarbos. Jei jūsų projekte naudojamos dinamiškai generuojamos druskos, įsitikinkite, kad jos saugiai perduodamos tarp sistemų. Dėl raktų išvedimo algoritmų (pvz., PBKDF2 Crypto-JS ir Java) neatitikimo šifravimo raktai gali būti visiškai skirtingi, todėl iššifravimas tampa neįmanomas. Tokie įrankiai kaip REST klientai gali imituoti užklausas su iš anksto nustatytomis druskomis ir IV, kad derintų šias sąveikas. Standartizavus šifravimo parametrus, jūsų projektas gali išvengti funkcijų pažeidimų po bibliotekos atnaujinimo. 🚀