POS终端ECB算法详细解释之二_java pos终端ecb算法-优快云博客

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本文详细解释了MAC算法中从消息类型（MTI）到63域之间的数据块（MAB）的处理流程，包括MAB的异或运算、转换为16进制、单倍长密钥算法加密及最终ECB加密的全过程。通过实例展示了每个步骤的具体实现，旨在深入理解MAC算法在信息安全中的应用。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

a) 将欲发送给POS中心的消息中，从消息类型（MTI）到63域之间的部分构成MACELEMEMENT BLOCK（MAB）。

即00-63域之间的数据块（将其拼接成字符串获取字节数组得到macBytes）;

b) 对MAB，按每8个字节做异或（不管信息中的字符格式），如果最后不满8个字节，则添加“0X00”。

示例：

MAB = M1 M2M3 M4

其中：

M1 = MS11 MS12 MS13 MS14 MS15 MS16 MS17 MS18

M2 = MS21 MS22 MS23 MS24 MS25 MS26 MS27 MS28

M3 = MS31 MS32 MS33 MS34 MS35 MS36 MS37 MS38

M4 = MS41 MS42 MS43 MS44 MS45 MS46 MS47 MS48

按如下规则进行异或运算：

MS11 MS12 MS13 MS14 MS15 MS16 MS17MS18

XOR） MS21MS22 MS23 MS24 MS25 MS26 MS27 MS28

---------------------------------------------------

TEMP BLOCK1 = TM11TM12 TM13 TM14 TM15 TM16 TM17 TM18

然后，进行下一步的运算：

TM11 TM12 TM13 TM14 TM15 TM16TM17 TM18

XOR） MS31MS32 MS33 MS34 MS35 MS36 MS37 MS38

---------------------------------------------------

TEMP BLOCK2 = TM21TM22 TM23 TM24 TM25 TM26 TM27 TM28

再进行下一步的运算：

TM21 TM22 TM23 TM24 TM25 TM26TM27 TM28

XOR） MS41MS42 MS43 MS44 MS45 MS46 MS47 MS48

---------------------------------------------------

RESULT BLOCK = TM31TM32 TM33 TM34 TM35 TM36 TM37 TM38

由于任何值与零做异或操作，都得到原值，故代码如下：

//签名字符串
		byte[] tmpBytes = {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00};
		//macBytes为 MAC原始字符串
		int times = macBytes.length/8;
		if (macBytes.length % 8 != 0) {
			times ++;
		}
		for (int t = 0; t <= times; t++) {
			for (int i = 0; i < 8; i++) {
				if ((t*8 + i) < macBytes.length) {
					tmpBytes[i] = (byte)(tmpBytes[i] ^ macBytes[t*8 + i]);
				}
			}
		}
		System.out.println("b)MAC字符串=[" + byte2hex(macBytes) + "]，异或后[" +  byte2hex(tmpBytes) + "]");

c) 将异或运算后的最后8个字节（RESULT BLOCK）转换成16个HEXDECIMAL：

RESULT BLOCK = TM31 TM32TM33 TM34 TM35 TM36 TM37 TM38

= TM311 TM312TM321 TM322 TM331 TM332 TM341 TM342 ||

TM351 TM352TM361 TM362 TM371 TM372 TM381 TM382

d) 取前8个字节用MAK加密：

ENC BLOCK1 = eMAK（TM311 TM312 TM321 TM322 TM331 TM332 TM341 TM342）

= EN11 EN12 EN13 EN14 EN15 EN16 EN17 EN18

e) 将加密后的结果与后8个字节异或：

EN11 EN12 EN13 EN14 EN15 EN16 EN17 EN18

XOR） TM351 TM352 TM361 TM362 TM371 TM372 TM381 TM382

------------------------------------------------------------

TEMP BLOCK= TE11 TE12 TE13 TE14 TE15 TE16 TE17 TE18

f) 用异或的结果TEMP BLOCK再进行一次单倍长密钥算法运算。

ENC BLOCK2 = eMAK（TE11 TE12 TE13 TE14 TE15 TE16 TE17 TE18）

= EN21 EN22 EN23EN24 EN25 EN26 EN27 EN28

这里我直接去前四个字节做单倍长密钥加密操作，代码如下:

//前四个字节
		byte[] frontBytes = new byte[4];
		//后四个字节
		byte[] backBytes = new byte[4];
		System.arraycopy(tmpBytes, 0, frontBytes, 0, 4);
		System.arraycopy(tmpBytes, 4, backBytes, 0, 4);
		try {
			byte[] frontEncrypt = des(byte2hex(frontBytes).getBytes(), hex2byte(key));
			System.out.println("c,d)前半段加密后结果=[" + byte2hex(frontEncrypt) + "]");
			byte[] tmp = byte2hex(backBytes).getBytes();
			for (int i = 0; i < 8; i++) {
				tmp[i] = (byte)(frontEncrypt[i] ^ tmp[i]);
			}		
			System.out.println("e)异或后结果=[" + byte2hex(tmp) + "]");
			resultEncrypt = des(tmp, hex2byte(key));
			System.out.println("f)加密结果=[" + byte2hex(resultEncrypt) + "]");
		} catch (Exception e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}

g) 将运算后的结果（ENC BLOCK2）转换成16 个HEXDECIMAL：

ENC BLOCK2 = EN21 EN22 EN23EN24 EN25 EN26 EN27 EN28

= EM211 EM212 EM221 EM222 EM231 EM232 EM241 EM242 ||

EM251 EM252 EM261 EM262 EM271 EM272 EM281EM282

示例：

ENC RESULT= %H84, %H56, %HB1, %HCD, %H5A, %H3F, %H84, %H84

转换成16 个HEXDECIMAL:

“8456B1CD5A3F8484”

h) 取前8个字节作为MAC值。

取”8456B1CD”为MAC值。

还是先取前四个字节，然后转换成16进制大写输出,代码如下：

byte[] macResult=new byte[4];
		System.arraycopy(resultEncrypt, 0, macResult, 0, 4);
		System.out.println("g,h)ECB加密最终返回结果=[" + byte2hex(macResult) + "]");
		return byte2hex(macResult);

附录：

单倍长密钥算法代码

  public static byte[] des(byte[] reqBytes, byte[] key)
			throws InvalidKeyException, NoSuchAlgorithmException,
			NoSuchPaddingException, IllegalBlockSizeException,
			BadPaddingException, UnsupportedEncodingException,
			ShortBufferException {
		SecretKeySpec keySpec = null;
		DESKeySpec deskey = null;
		deskey = new DESKeySpec(key);
		keySpec = new SecretKeySpec(deskey.getKey(), "DES");
		Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/ECB/NoPadding");
		cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec);
		byte[] cipherText = new byte[cipher.getOutputSize(reqBytes.length)];
		cipherText = cipher.doFinal(reqBytes);
		return cipherText;
	}

单倍长密钥解密代码

public static byte[] decryptByDes(byte[] reqBytes, byte[] key)
			throws InvalidKeyException, NoSuchAlgorithmException,
			NoSuchPaddingException, IllegalBlockSizeException,
			BadPaddingException, UnsupportedEncodingException,
			ShortBufferException {
		SecretKeySpec keySpec = null;
		DESKeySpec deskey = null;
		deskey = new DESKeySpec(key);
		keySpec = new SecretKeySpec(deskey.getKey(), "DES");

		Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/ECB/NoPadding");
		cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec);

		byte[] cipherText = new byte[cipher.getOutputSize(reqBytes.length)];
		cipherText = cipher.doFinal(reqBytes);
		return cipherText;
	}

10进制字节数转换为16进制字符方法

 public static String byte2hex(byte[] b) {
        StringBuffer hs = new StringBuffer();
        String stmp;
        for (int i = 0; i < b.length; i++) {
            stmp = Integer.toHexString(b[i] & 0xFF).toUpperCase();
            if (stmp.length() == 1) {
                hs.append("0").append(stmp);
            } else {
                hs.append(stmp);
            }
        }
        return hs.toString();
    }

16进制字符串转换为10进制字节方法

public static byte[] hex2byte(String hex)
            throws SecurityException {
        if (hex.length() % 2 != 0) {
            throw new SecurityException();
        }
        char[] arr = hex.toCharArray();
        byte[] b = new byte[hex.length() / 2];
        for (int i = 0, j = 0, l = hex.length(); i < l; i++, j++) {
            String swap = "" + arr[i++] + arr[i];
            int byteint = Integer.parseInt(swap, 16) & 0xFF;
            b[j] = new Integer(byteint).byteValue();
        }
        return b;
    }

以上，ECB算法全部结束，仅供参考！