Question

仍然发现在C中使用内存很难。我正在阅读一个文本文件，其中我将包含名称和40个字符的随机字符串的每行文本存储到2个缓冲区中，char buffer1 [128和char buffer2 [128]使用人们似乎不喜欢的fscanf（），后来我需要把JUST字符串（在缓冲区的其余部分没有任何填充或空格）并使用AES-CBC-128加密它然后在解密它。我在名称上使用md5生成一个16字节的密钥，我在加密过程中使用它，随机初始化向量再次为16字节。现在，加密/解密几乎可以正常工作，如果我自己输入40个字符串到AES加密函数中（即字符串后来正确解密，但事先出现了一些额外的乱码字符），但如果我通过包含字符串的缓冲区进入函数，解密出来所有带有乱码的字符（换句话说它不起作用）。如果我尝试使缓冲区足够小以完全包含字符串（char buffer [40]），则加密/解密不起作用。如果我尝试为C中的字符串中的终结符设置char buffer [41]，我会收到Core Dump错误。我仍然是一个C菜鸟，无法弄清楚我做错了什么！注：如果我使用48个字节作为加密长度（AES BLOCK SIZE的16个字节的倍数），则它不起作用。当我使用40个字节作为加密长度（与要加密的数据相同）时，它几乎像我上面说的那样工作。请解释我如何能够正确地使用AES_CBC_Encrypt和所有！我使用的是openssl，测试代码是：

void alice() {
    FILE *fp=fopen("alice.txt","r"); //read mode
    int j;
    char buffer1[128], buffer2[128]; //buffer1->names, buffer2->data
    unsigned char h_j[SHA_DIGEST_LENGTH];
    unsigned char k_j[MD5_DIGEST_LENGTH];

    //loops over the 25 lines in alice.txt file
    for (j=0; j<n_alice; j++) {
        //read a_j data_j into addresses of buffer1 and buffer2
        fscanf(fp,"%s %s\n",(char*)&buffer1, (char*)&buffer2); //buffer1=names, buffer2=data
        if (dbg) printf("Reading %s %40s\n", buffer1, buffer2);

        //Calculate h_j=SHA1(a_j)
        SHA1((unsigned char*)&buffer1, strlen(buffer1),(unsigned char*)h_j);

        //Calculate k_j=MD5(a_j)
        MD5((unsigned char*)&buffer1, strlen(buffer1), (unsigned char*)k_j);

        //Encrypt c_j=AES-CBC-ENC(k_j,data_j)
        //using MD5 digest as the key for the AES CBC
        //initialization vector
        unsigned char init_vector[AES_BLOCK_SIZE];
        RAND_bytes(init_vector, AES_BLOCK_SIZE); //16 bytes

        const size_t encslength = 48;//((inputslength + AES_BLOCK_SIZE) / AES_BLOCK_SIZE) * AES_BLOCK_SIZE;
        unsigned char enc_out[encslength];
        unsigned char dec_out[40];
        memset(enc_out, 0, sizeof(enc_out));
        memset(dec_out, 0, sizeof(dec_out));

        AES_KEY enc_key, dec_key;
        AES_set_encrypt_key(k_j, sizeof(k_j), &enc_key);
        AES_cbc_encrypt(buffer2, enc_out, strlen(buffer2), &enc_key, init_vector, AES_ENCRYPT);

        AES_set_decrypt_key(k_j, sizeof(k_j), &dec_key);
        AES_cbc_encrypt(enc_out, dec_out, encslength, &dec_key, init_vector, AES_DECRYPT);

        printf("original:\t %s\n", buffer2);
        printf("encrypt:\t %s\n", enc_out);
        printf("decrypt:\t %s\n", dec_out);
    }
    fclose(fp);
}

Alice.txt包含：

yves E9D0EEFC4C6DD81F2A7BDE99CCE833FB7B2BDD6D 亚当D6C33F73EC7175AEA67DEC98427B42AAF6E5E04C 大卫F58EEB1DDB9511A3F220A4B10F01F88260BC99AB umbert F6A6127E6562C5816433FB3B7C341C45A8805DCB 维多利亚CCF10AA4A4725C964FFF78BA3694393ADE1D7B6C nick C8030118EB5E037F6131D9BB5B1BEF0A3F2AC458 小峰E9B45ECAE2F42D59B90EACB2CA8E75A969A7EFAB 前夕D8DA8BC812D9CD72B91EB7AF49D099A9BE85AB43 所属分类：CC039D2746A3C55E4BA1DCEE46F329E4CA7E0A1A 佛罗伦萨C2DFD6650343659BFB530FE719139AB4D3F2BEDC 赫伯特CDCB4196E8CA9002219EC7A8F372911501BD1BBD 常春藤E53BC8DF9A81BDD881E5352BCE11A2BF0F33236B 插孔C5213B5F8DC334010586FB094A63D50A7572470E osvald D0FBD9B2102DF6C41C8B26F25AF3E18ACF2BD27C 史蒂文C9A3AB53FAA9E8243A63EBDC3257D1C8CCEC7D1C 凯文D7C6774E65DBB8F312F50183C87D67BC6FBF7BED 加文F4C1945162294DD902C6BC11EE23BF8B682AC6C9 卢克DF2FD780E13F9511411EC92B476D167A6D9F334A 马丁FE6D5175D3B6E49B6649DBD6F21559F15847CA31 pippo DA908468DBE291E4DDEB082E36E9F5BB316A3C3C 理查德EC26FF6B364C51DCA5A7CB5D711BCC85946D2517 特洛伊F1165BE81E08B38A42C582A8F25C2CC382233F3D zach EF19BED4FD6732C92437A3F65C4BE69A5010994D 威廉EC74AA8C93AA32EFF85EC4437F50F1F86AECAC29 查理C86D2F8A3EF1F03127628C7CF9C6D9FB730DACBF

我只是从main调用alice（）来测试它。

Answer 1

我设法弄清楚了我的严重错误。这一行：

AES_set_encrypt_key(k_j, sizeof(k_j), &enc_key);

应该是：

AES_set_encrypt_key(k_j, sizeof(k_j)*8, &enc_key);

enclength函数中的declength和AES_CBC_Encrypt()显然也应该相同。所以我使用48字节进行加密和解密，否则它对我不起作用。我可能错了，但是当我使用strlen(buffer2)进行加密（40字节）时，解密只能正确解密部分字符串，其余部分仍然是乱码字符。 - val37

Answer 2

我自己也在努力解决OpenSSL的错误记录API。功能本身在Assembler中实现真的无济于事，所以即使是源代码也无济于事。但我能够发现你犯过的一些错误：

如您所述，AES_set_encrypt_key将位大小作为第二个参数，而不是字节。
键必须正好是16,24或32字节的大小。
在加密和解密开始时，给定的init_vector 必须相同。

因为2.你的整个例子不适用于sha1。 MD5_DIGEST_LENGTH并且只有巧合才有16个字节（128位）。初始化向量也会被加密操作更改，因此您可以一次又一次地向块链添加其他数据。但是，由于你没有遵循3.并且使用更改后的矢量进行解密而不首先重置它，这就是你的解密返回“乱码”的原因。

作为一个例子，我拿走了你的代码，抛弃了不必要的东西，并提取了加密/解密操作来清理重要的部分：

void encrypt(unsigned char* buf, size_t length, const AES_KEY* const enc_key, const unsigned char* iv)
{
  unsigned char local_vector[AES_BLOCK_SIZE];
  memcpy(local_vector, iv, AES_BLOCK_SIZE);

  AES_cbc_encrypt(buf, buf, length, enc_key, local_vector, AES_ENCRYPT);
}

我正在努力阅读和写作。如您所见，init_vector在本地复制以保持原始值不变。我做了类似的解密。

void decrypt(unsigned char* buf, size_t length, const AES_KEY* const dec_key, const unsigned char* iv)
{
  unsigned char local_vector[AES_BLOCK_SIZE];
  memcpy(local_vector, iv, AES_BLOCK_SIZE);

  AES_cbc_encrypt(buf, buf, length, dec_key, local_vector, AES_DECRYPT);
}

这就是我对你的代码所做的。我没有改变fscanf，因为我们应该专注于问题而不是让人困惑：

void tst_function()
{
  FILE *fp=fopen("alice.txt","r"); //read mode
  char buffer1[128], buffer2[128]; //buffer1->names, buffer2->data
  memset(buffer1, 0, sizeof(buffer1));
  memset(buffer2, 0, sizeof(buffer2));
  // remember, this won't work with any other size
  unsigned char k_j[AES_BLOCK_SIZE];

  //until end of file
  while(fscanf(fp,"%s %s\n",(char*)&buffer1, (char*)&buffer2) > 0)
  {
     printf("Reading %s %40s\n", buffer1, buffer2);
     printf("original:\t%s\n", buffer2);

     unsigned char init_vector[AES_BLOCK_SIZE];
     RAND_bytes(init_vector, AES_BLOCK_SIZE);

     // PKCS 5 Padding
     // ((inputs_length + AES_BLOCK_SIZE) / AES_BLOCK_SIZE) * AES_BLOCK_SIZE;
     const size_t encslength = 48;
     unsigned char enc_out[encslength];
     memset(enc_out, 0, sizeof(enc_out));
     strncpy(enc_out, buffer2, sizeof(enc_out));

     AES_KEY enc_key, dec_key;
     AES_set_encrypt_key(k_j, sizeof(k_j)*8, &enc_key);
     AES_set_decrypt_key(k_j, sizeof(k_j)*8, &dec_key);

     encrypt(enc_out, encslength, &enc_key, init_vector); //see above
     printf("encrypted:\t%s\n", (char*)enc_out);

     decrypt(enc_out, encslength, &dec_key, init_vector); //see above
     printf("decrpyted:\t%s\n", (char*)enc_out);
   }
   fclose(fp);
}

它现在做了人们期望它做的事情。您必须非常小心密钥大小。因为我不知道的悬空零（来自琴弦）我撞了很多。此外，您可以查看EVP Symmetric Encryption and Decryption和XTS，查看最多512位的密钥。

如何在Ubuntu中正确使用AES_CBC_Encrypt 128 openssl？

2 个答案: