Question

我是OpenSSL的新手，任何人都可以给我一个如何从C文件初始化AES CTR模式的提示。我知道这是方法的签名但是我遇到了参数问题，没有很多文档也没有明确的例子如何进行简单的加密。如果有人可以举例说明这种方法，我将不胜感激。提前谢谢！

void AES_ctr128_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
    const unsigned long length, const AES_KEY *key,
    unsigned char ivec[AES_BLOCK_SIZE],
    unsigned char ecount_buf[AES_BLOCK_SIZE],
    unsigned int *num);

Hi Caf我真的很感谢你的快速回答它真的非常有用，并且是我在网上找到的最好的例子。我试图打开一个长度不确定的文件，加密它并用生成的密文写入另一个文件，然后打开加密文件并恢复明文。我需要使用相当数量MB的文件，因为我想对CPU的性能进行基准测试。但是我在解密时仍然遇到问题。不知何故，当解密一个相当大的txt文件（1504KB）时，它不会解密它完成，我得到一半的明文，另一半仍然加密。我认为这可能与iv的大小或我打电话给柜台的方式有关。以下是我到目前为止的情况：

#include <openssl/aes.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

struct ctr_state { 
    unsigned char ivec[16];   
    unsigned int num; 
    unsigned char ecount[16]; 
}; 

FILE *fp;
FILE *rp;
FILE *op;
size_t count;   
char * buffer; 
AES_KEY key; 

int bytes_read, bytes_written;   
unsigned char indata[AES_BLOCK_SIZE]; 
unsigned char outdata[AES_BLOCK_SIZE];  
unsigned char ckey[] =  "thiskeyisverybad"; // It is 128bits though..
unsigned char iv[8] = {0};//This should be generated by RAND_Bytes I will take into    consideration your previous post
struct ctr_state state;   

int init_ctr(struct ctr_state *state, const unsigned char iv[8]){     
    state->num = 0; 
    memset(state->ecount, 0, 16);      
    memset(state->ivec + 8, 0, 8);  
    memcpy(state->ivec, iv, 8); 
} 

void encrypt(){ 
  //Opening files where text plain text is read and ciphertext stored      
  fp=fopen("input.txt","a+b");
  op=fopen("output.txt","w");
  if (fp==NULL) {fputs ("File error",stderr); exit (1);}   
  if (op==NULL) {fputs ("File error",stderr); exit (1);}      

  //Initializing the encryption KEY
  AES_set_encrypt_key(ckey, 128, &key); 

  //Encrypting Blocks of 16 bytes and writing the output.txt with ciphertext  
 while (1) {     
    init_ctr(&state, iv); //Counter call
    bytes_read = fread(indata, 1, AES_BLOCK_SIZE, fp); 
    AES_ctr128_encrypt(indata, outdata, bytes_read, &key, state.ivec, state.ecount, &state.num);    
    bytes_written = fwrite(outdata, 1, bytes_read, op); 
    if (bytes_read < AES_BLOCK_SIZE) 
    break; 
  }   

  fclose (fp); 
  fclose (op);
  free (buffer); 
}

void decrypt(){
  //Opening files where text cipher text is read and the plaintext recovered         
  rp=fopen("recovered.txt","w");
  op=fopen("output.txt","a+b");
  if (rp==NULL) {fputs ("File error",stderr); exit (1);}   
  if (op==NULL) {fputs ("File error",stderr); exit (1);} 

  //Initializing the encryption KEY
  AES_set_encrypt_key(ckey, 128, &key); 

  //Encrypting Blocks of 16 bytes and writing the output.txt with ciphertext   
  while (1) {     
    init_ctr(&state, iv);//Counter call
    bytes_read = fread(indata, 1, AES_BLOCK_SIZE, op);  
    AES_ctr128_encrypt(indata, outdata, bytes_read, &key, state.ivec, state.ecount, &state.num); 
    bytes_written = fwrite(outdata, 1, bytes_read, rp); 
    if (bytes_read < AES_BLOCK_SIZE) 
    break; 
    }   
  fclose (rp); 
  fclose (op);
  free (buffer); 
}

int main(int argc, char *argv[]){  
  encrypt();  
  //decrypt(); 
  system("PAUSE");  
  return 0;
}

每个加密和解密函数都在不同的运行中调用，因此所有内容都始终使用相同的值进行初始化。再次感谢您提前提供给我的提示＆amp;问候！！！

Answer 1

通常，您打算反复调用AES_ctr128_encrypt()以使用相同的密钥和IV以及递增计数器发送多条消息。这意味着你需要跟踪调用之间的'ivec'，'num'和'ecount'值 - 所以创建一个struct来保存它们，以及初始化函数：

struct ctr_state {
    unsigned char ivec[16];  /* ivec[0..7] is the IV, ivec[8..15] is the big-endian counter */
    unsigned int num;
    unsigned char ecount[16];
};

int init_ctr(struct ctr_state *state, const unsigned char iv[8])
{
    /* aes_ctr128_encrypt requires 'num' and 'ecount' set to zero on the
     * first call. */
    state->num = 0;
    memset(state->ecount, 0, 16);

    /* Initialise counter in 'ivec' to 0 */
    memset(state->ivec + 8, 0, 8);

    /* Copy IV into 'ivec' */
    memcpy(state->ivec, iv, 8);
}

现在，当您开始与目的地进行通信时，您需要生成一个要使用的IV并初始化计数器：

unsigned char iv[8];
struct ctr_state state;

if (!RAND_bytes(iv, 8))
    /* Handle the error */;

init_ctr(&state, iv);

然后，您需要将8字节IV发送到目标。您还需要从原始密钥字节初始化AES_KEY：

AES_KEY aes_key;

if (!AES_set_encrypt_key(key, 128, &aes_key))
    /* Handle the error */;

您现在可以开始加密数据并将其发送到目的地，并重复调用AES_ctr128_encrypt()，如下所示：

if (!AES_ctr128_encrypt(msg_in, msg_out, msg_len, &aes_key, state->ivec, state->ecount, &state->num))
    /* Handle the error */;

（msg_in是指向包含明文消息的缓冲区的指针，msg_out是指向加密消息应该到达的缓冲区的指针，msg_len是消息长度）。

解密完全相同，只是你没有使用RAND_bytes()生成IV - 相反，你取的是另一方给你的值。

重要：

在加密过程中，不多次呼叫init_ctr()。计数器和IV必须在加密开始之前初始化。

在任何情况下都不要试图在加密端RAND_bytes()以外的任何地方获取IV。不要将其设置为固定值;不要使用哈希函数;不要使用收件人的姓名;不要从磁盘读取它。使用RAND_bytes()生成它并将其发送到目的地。无论何时从零计数器开始，必须以一个以前从未使用过的全新IV开始。

如果您可以在不更改IV和/或密钥的情况下发送2 ** 64字节，则需要测试计数器是否溢出。

不要忽略错误检查。如果一个函数失败而你忽略了它，很可能（甚至可能）你的系统看起来运行正常，但实际上会完全不安全地运行。

Answer 2

看起来您的测试程序的基本问题是fopen调用的模式值不正确。我认为您需要将加密中的fopen调用更改为：

fp=fopen("input.txt","rb");
op=fopen("output.txt","wb");

那些解密的人：

rp=fopen("recovered.txt","wb");
op=fopen("output.txt","rb");

值得指出的另一件事是ckey应该被声明为32字节（256位）缓冲区。确实，128位加密仅使用来自密钥的16个字节的数据。但OpenSSL函数AES_set_encrypt_key（至少在我使用的版本中）从该缓冲区读取32个字节。它只使用适当的字节数，但确实会发生读取。这意味着如果缓冲区只有16个字节，并且发生在与内存中不可读页面相邻的页面末尾，则会导致访问冲突。

哦 - 我刚注意到那里有free的无关紧要的电话。 free(buffer);调用无效，因为缓冲区从未分配过。我意识到你的代码只是一个简单的测试，但是......好吧，我们是程序员，无法帮助自己。

AES CTR 256加密OpenSSL上的操作模式

2 个答案: