Question

我正在研究一个使用OpenSSL进行基本RSA加密和解密的简单程序。它对于小消息（<16字节）工作正常，但对于任何事情都失败了。我知道公钥加密的局限性在于您无法加密任何比密钥大小更长的内容。在我的情况下，我使用的是1024位密钥，因此我应该使用128字节（由于填充可能会略微减少），对吗？如果是这样，那不是我所经历的。

这是我的程序输出的15个字节：

Generating RSA keypair...done.
Message to encrypt: 0123456789ABCDE
16 bytes encrypted
Decrypted message: 0123456789ABCDE

并且有16个字节：

Generating RSA keypair...done.
Message to encrypt: 0123456789ABCDEF
16 bytes encrypted
140153837057696:error:06065064:digital envelope routines:EVP_DecryptFinal_ex:bad     decrypt:evp_enc.c:467:
Decrypted message: (null)

似乎无论如何，只加密了16个字节。

我的加密功能（通过修复更新）：

unsigned char* rsa_seal(EVP_PKEY *pub_key, unsigned char *msg, size_t **enc_msg_len, unsigned char **sym_key, int *sym_key_len, unsigned char **iv) {
    size_t msg_len = strlen((char*)msg);
    unsigned char *encrypt = malloc(EVP_PKEY_size(pub_key));

    EVP_CIPHER_CTX *ctx = malloc(sizeof(EVP_CIPHER_CTX));
    EVP_CIPHER_CTX_init(ctx);

    *sym_key = malloc(EVP_PKEY_size(pub_key));
    *iv = malloc(EVP_MAX_IV_LENGTH);

    **enc_msg_len = 0;

    if(!EVP_SealInit(ctx, EVP_aes_128_cbc(), sym_key, sym_key_len, *iv, &pub_key, 1)) {
        ERR_print_errors_fp(stderr);
        encrypt = NULL;
        goto return_free;
    }

    if(!EVP_SealUpdate(ctx, encrypt, (int*)*enc_msg_len, msg, (int)msg_len)) {
        ERR_print_errors_fp(stderr);
        encrypt = NULL;
        goto return_free;
    }

    if(!EVP_SealFinal(ctx, encrypt, (int*)*enc_msg_len)) {
        ERR_print_errors_fp(stderr);
        encrypt = NULL;
        goto return_free;
    }

    return_free:
    EVP_CIPHER_CTX_cleanup(ctx);
    free(ctx);
    ctx = NULL;

    return encrypt;
}

相应的解密功能（通过修复更新）：

char* rsa_open(EVP_PKEY *pri_key, unsigned char *enc_msg, size_t *enc_msg_len, unsigned char *sym_key, int sym_key_len, unsigned char *iv) {
    size_t dec_len = 0;
    unsigned char *decrypt = malloc((*enc_msg_len) + EVP_MAX_IV_LENGTH);
    if(decrypt == NULL) return NULL;

    EVP_CIPHER_CTX *ctx = malloc(sizeof(EVP_CIPHER_CTX));
    EVP_CIPHER_CTX_init(ctx);

    if(!EVP_OpenInit(ctx, EVP_aes_128_cbc(), sym_key, sym_key_len, iv, pri_key)) {
        ERR_print_errors_fp(stderr);
        decrypt = NULL;
        goto return_free;
    }

    if(!EVP_OpenUpdate(ctx, decrypt, (int*)&dec_len, enc_msg, (int)*enc_msg_len)) {
        ERR_print_errors_fp(stderr);
        decrypt = NULL;
        goto return_free;
    }

    if(!EVP_OpenFinal(ctx, decrypt, (int*)&dec_len)) {
        ERR_print_errors_fp(stderr);
        decrypt = NULL;
        goto return_free;
    }

    decrypt[dec_len] = '\0';

    return_free:
    EVP_CIPHER_CTX_cleanup(ctx);
    free(ctx);
    ctx = NULL;

    return (char*)decrypt;
}

密钥生成功能：

int rsa_init(EVP_PKEY **rsa_keypair) {
    EVP_PKEY_CTX *ctx = EVP_PKEY_CTX_new_id(EVP_PKEY_RSA, NULL);

    if(!EVP_PKEY_keygen_init(ctx)) {
        ERR_print_errors_fp(stderr);
        return -1;
    }

    if(!EVP_PKEY_CTX_set_rsa_keygen_bits(ctx, KEY_LENGTH)) {
        ERR_print_errors_fp(stderr);
        return -1;
    }

    if(!EVP_PKEY_keygen(ctx, rsa_keypair)) {
        ERR_print_errors_fp(stderr);
        return -1;
    }

    EVP_PKEY_CTX_free(ctx);

    return 0;
}

最后，我的主要是：

int main() {
    EVP_PKEY      *rsa_keypair = NULL; // RSA keypair 
    char          msg[BUFFER];         // Message to encrypt
    unsigned char *encrypt = NULL;     // Encrypted message
    char          *decrypt = NULL;     // Decrypted message

    // Generate key pair
    printf("Generating RSA keypair...");
    if(rsa_init(&rsa_keypair) == -1) {
        fprintf(stderr, "\nError generating RSA keypair.\n");
        exit(1);
    }
    printf("done.\n");

    // Get the message to encrypt
    printf("Message to encrypt: ");
    fgets(msg, BUFFER-1, stdin);
    msg[strlen(msg)-1] = '\0';

    // Load error strings in anticipation of error
    ERR_load_crypto_strings();

    // Encrypt the message
    size_t *encrypt_len = malloc(sizeof(size_t));
    unsigned char *sym_key = NULL;
    unsigned char *iv = NULL;
    int sym_key_len;
    encrypt = rsa_seal(rsa_keypair, (unsigned char*)msg, &encrypt_len, &sym_key, &sym_key_len, &iv);
    printf("%d bytes encrypted\n", (int)*encrypt_len);

    // Decrypt it
    decrypt = rsa_open(rsa_keypair, (unsigned char*)encrypt, (size_t*)encrypt_len, sym_key, sym_key_len, iv);
    printf("Decrypted message: %s\n", decrypt);

    free(encrypt);
    free(decrypt);
    free(encrypt_len);
    free(sym_key);
    free(iv);
    EVP_PKEY_free(rsa_keypair);

    return 0;
}

非常感谢任何帮助！谢谢。

编辑：正如下面的数学所指出的，似乎我的错误的答案隐藏在OpenSSL中：https://www.openssl.org/docs/crypto/EVP_EncryptInit.html#

Answer 1

这是因为您未正确处理out，outl，EVP_SealUpdate()和EVP_SealFinal()中的EVP_OpenUpdate()和EVP_OpenFinal()参数。

每个EVP_XxxxUpdate()和EVP_XxxxFinal()调用都会对输出缓冲区产生影响。因此，您需要通过汇总返回的每个outl并每次提供预期的缓冲区（缓冲区的开始+已处理的字节）来跟踪密封/打开过程。

unsigned char* rsa_seal(...)
{
  ...
  **enc_msg_len = 0;

  EVP_SealUpdate(ctx, encrypt + **enc_msg_len, &outl, msg, (int)msg_len);
  **enc_msg_len += outl;

  EVP_SealFinal(ctx, encrypt + **enc_msg_len, &outl);
  **enc_msg_len += outl;
  ...
}

char* rsa_open(...)
{
  ...
  dec_len = 0;

  EVP_OpenUpdate(ctx, decrypt + dec_len, &outl, enc_msg, (int)*enc_msg_len);
  dec_len += outl;

  EVP_OpenFinal(ctx, decrypt + dec_len, &outl);
  dec_len += outl;
  ...
}

程序正在使用15字节的缓冲区，因为在这种情况下，EVP_XxxxUpdate()调用在outl中返回0（没有足够的数据来封锁/打开一个块），将问题隐藏在你的代码逻辑。

注意：数据不是使用RSA密钥直接加密，而是使用生成的对称密钥（在您的情况下为AES-128）。这就是块大小为16字节的原因。

OpenSSL RSA：无法加密/解密长度超过16个字节的消息

1 个答案: