Исправление неверных ошибок UTF-8 в проектах React и Spring Boot после обновлений Crypto-JS

Когда обновления ломаются: решение проблем миграции Crypto-JS

Обновление зависимостей в проекте часто может показаться палкой о двух концах. С одной стороны, вы получаете выгоду от новых функций, повышенной безопасности и исправлений ошибок. С другой стороны, критические изменения могут привести к хаосу в вашем приложении. Недавно при обновлении Крипто-JS из версии 3.1.9-1 к 4.2.0, я столкнулся с необычной проблемой, когда мой код шифрования и дешифрования вообще перестал работать. 🛠️

Представьте себе: ваше клиентское приложение React безупречно шифрует данные, но вдруг ваш бэкэнд Spring Boot не может их расшифровать. Хуже того, строки, зашифрованные во внутреннем интерфейсе, вызывают ошибки во внешнем интерфейсе! Ужасной ошибки «неверного формата UTF-8» было достаточно, чтобы остановить разработку. Именно это и произошло в моем проекте, когда я занялся этим обновлением.

Несмотря на часы отладки, проблема не была ясна сразу. Это было обновление библиотеки? Изменились ли настройки шифрования? Был ли метод получения ключей причиной несовпадающих результатов? Каждая гипотеза вела в тупик. Это было разочаровывающее, но познавательное путешествие, которое заставило меня вернуться к документации и моему коду. 📜

В этой статье я поделюсь уроками, которые я извлек при решении этой проблемы. Независимо от того, имеете ли вы дело с несоответствующим шифрованием или боретесь с критическими изменениями, эти сведения могут избавить вас от многих часов отладки. Давайте углубимся и раскроем тайну этой «неверной ошибки UTF-8»! 🔍

Понимание обновления Crypto-JS и решение проблем шифрования

Первый шаг в решении проблем совместимости между Крипто-JS 4.2.0 и более ранние версии требуют понимания того, как работают процессы шифрования и дешифрования. В предоставленном клиентском скрипте функцияgenerateKey использует алгоритм PBKDF2 для создания безопасного ключа шифрования. Этот алгоритм настроен с определенной солью и количеством итераций, обеспечивая надежную защиту от атак методом перебора. Когда библиотека была обновлена, небольшие изменения в том, как работает получение или кодирование ключей, могли привести к ошибке «неверный формат UTF-8». Крайне важно гарантировать, что одна и та же соль и количество итераций последовательно используются между интерфейсом и сервером. 🔑

Функция шифрования в скрипте отвечает за преобразование данных открытого текста в зашифрованный текст, закодированный в формате Base64, с использованием алгоритма AES. Он использует CTR режим шифрования, который хорошо работает для потоков данных. В отличие от других режимов, CTR не требует заполнения данных, что делает его идеальным для систем, которым необходима эффективность. Однако даже небольшое несоответствие формата вектора инициализации (IV) между интерфейсом и сервером может привести к ошибкам во время расшифровки. Распространенной ошибкой является неправильное понимание того, как представлен IV (например, шестнадцатеричные строки или массивы байтов). Отладка этого шага требует тщательной проверки входных и выходных данных на каждом этапе.

Функция decrypt дополняет процесс шифрования, преобразуя зашифрованный текст обратно в читаемый открытый текст. Для достижения этого необходимо применить тот же ключ и IV, которые использовались во время шифрования, а также согласованные конфигурации режима и заполнения. Ошибка «неверного формата UTF-8» часто возникает здесь, когда расшифрованные байты неправильно интерпретируются из-за различий в кодировке или неожиданных изменений передаваемых данных. Например, проект, над которым я работал ранее, столкнулся с аналогичной проблемой, когда серверная часть отправляла зашифрованные данные с кодировкой символов, отличной от ожидаемой клиентской частью. Тестирование кросс-платформенного шифрования с согласованными форматами решило проблему. 💡

Наконец, обеспечение совместимости между интерфейсом React и сервером Spring Boot включает в себя нечто большее, чем просто согласование конфигураций библиотеки. Серверная часть использует встроенные библиотеки шифрования Java, которые требуют определенного форматирования входных данных, таких как соли и IV. Вспомогательные функции, такие как hexStringToByteArray во внутреннем скрипте, устраняют этот пробел, преобразуя шестнадцатеричные представления в массивы байтов, которые может обрабатывать Java-класс Cipher. Написание модульных тестов для шифрования и дешифрования на внешнем и внутреннем интерфейсах гарантирует, что будут охвачены все крайние случаи. Такой подход сэкономил моей команде бесчисленные часы отладки во время недавнего проекта миграции. Благодаря согласованным стратегиям генерации и кодирования ключей вы можете легко интегрировать шифрование между современными платформами и языками. 🚀

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);
});

Устранение неполадок межбиблиотечного шифрования между внешним и внутренним интерфейсом

Один из важнейших аспектов, который следует учитывать при решении проблем шифрования между внешний интерфейс и серверная часть понимание роли кодирования. Библиотеки, такие как Crypto-JS В JavaScript и криптографических библиотеках Java часто есть тонкие различия в том, как они обрабатывают кодирование данных. Например, Crypto-JS может выдавать выходные данные в шестнадцатеричном формате или в формате Base64, тогда как Java ожидает формат массива байтов. Несоответствия здесь могут привести к печально известной ошибке «неверный формат UTF-8» при попытке расшифровки. Обеспечение того, чтобы обе системы использовали согласованные форматы, такие как преобразование строк в шестнадцатеричный или Base64, может эффективно уменьшить эти ошибки. 🔍

Другая распространенная проблема возникает из-за различий в схемах заполнения. По умолчанию некоторые библиотеки используют методы заполнения, такие как PKCS7, в то время как другие, как в этом сценарии с режимом CTR, вообще избегают заполнения. Это делает согласованность конфигурации главным приоритетом. Например, в режиме CTR размер блока должен идеально совпадать между двумя средами, поскольку нет заполнения для обработки несовпадающих входных размеров. Реальные проекты часто терпят неудачу из-за недосмотра конфигурации, что приводит к несовместимому зашифрованному тексту и разочарованию разработчиков. Добавление модульных тестов для шифрования и дешифрования на обеих сторонах приложения имеет неоценимое значение для раннего обнаружения этих проблем. 💡

Наконец, не упускайте из виду важность переменных окружения, таких как ключи и соли. Если в вашем проекте используются динамически генерируемые соли, убедитесь, что они безопасно передаются между системами. Несоответствие алгоритмов получения ключей (например, PBKDF2 в Crypto-JS и Java) может привести к совершенно разным ключам шифрования, что сделает дешифрование невозможным. Такие инструменты, как клиенты REST, могут моделировать запросы с предопределенными солями и IV для отладки этих взаимодействий. Стандартизируя параметры шифрования, ваш проект может избежать нарушения функциональности после обновления библиотеки. 🚀