Question

我正在编写一个保险丝文件系统，我有一个问题。

我正在使用CBC AES加密磁盘中的数据。问题是填充。当密码大小例如是15个字节时，没有问题，因为它增加了1个字节。问题是，当我试图加密4096字节时，它还增加了我16字节的padd，它对我来说是失败的。我不知道它为什么添加填充因为4096是128（size aes block）的倍数。我需要修改我的c代码，对openssl说只有在需要时才添加填充但不总是......

我知道如果明文不是128的倍数，那么它将添加填充。但为什么不呢？我该怎么办？

这是我的密码：

    int encrypt_data(unsigned char *plaintext, int plaintext_len, unsigned char *key,
                unsigned char *iv, unsigned char *ciphertext, int algorithm_pos)
{
        EVP_CIPHER_CTX *ctx;

        int len;

        int ciphertext_len;

        /* Create and initialise the context */
        if(!(ctx = EVP_CIPHER_CTX_new())) handleErrors();

        /* Initialise the encryption operation. IMPORTANT - ensure you use a key
         * and IV size appropriate for your cipher
         * In this example we are using 256 bit AES (i.e. a 256 bit key). The
         * IV size for *most* modes is the same as the block size. For AES this
         * is 128 bits */
        if(1 != EVP_EncryptInit_ex(ctx, ciphers[algorithm_pos].algorithm(), NULL, key, iv))
                handleErrors();

        /* Provide the message to be encrypted, and obtain the encrypted output.
         * EVP_EncryptUpdate can be called multiple times if necessary
         */
        if(1 != EVP_EncryptUpdate(ctx, ciphertext, &len, plaintext, plaintext_len))
                handleErrors();
        ciphertext_len = len;

        /* Finalise the encryption. Further ciphertext bytes may be written at
         * this stage.
         */
        if(1 != EVP_EncryptFinal_ex(ctx, ciphertext + len, &len)) handleErrors();
        ciphertext_len += len;

        /* Clean up */
        EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);

        return ciphertext_len;
}

Answer 1

见PKCS#7 padding。填充块大小的精确倍数的原因是没有办法判断是否没有填充，因此必须始终或永远不要使用填充。考虑数据是否为4096字节，最后一个字节是0x01。看起来像填充的一个字节，但它不是，它是数据的一部分。

但是您应该使用磁盘扇区加密模式，例如XTS，XTS仅建议用于全盘加密。这就是它由IEEE标准1619设计的。

请参阅Explanation of the XTS Encryption Mode。

也是NIST：The XTS-AES Mode for Confidentiality on Storage Devices

Answer 2

问题在于，当我尝试加密4096字节时，它还会增加16字节的padd，这对我来说是失败的。我不知道它为什么添加填充因为4096是128（size aes block）的倍数。

正如Zaph所述，正在添加PKCS＃7填充。填充是确定性的，因此也填充16个字节的精确倍数以确保移除。否则，广义算法如何知道何时（1）纯文本在16字节边界上结束，而（2）纯文本不在16字节边界上结束并填充？

您可以使用EVP_CIPHER_CTX_ctrl和EVP_CIPHER_CTX_set_padding禁用密码对象的填充行为。 EVP_CIPHER_CTX_set_padding是EVP_CIPHER_CTX_ctrl的宏观版本。这是它的样子：

int EVP_CIPHER_CTX_set_padding(EVP_CIPHER_CTX *x, int padding);

从手册页：

EVP_CIPHER_CTX_set_padding（）启用或禁用填充。默认情况下加密操作使用标准块填充和填充在解密时检查并删除填充。如果是pad参数为零，则不执行填充，即数据总量加密或解密必须是块大小的倍数或会发生错误。

我知道如果明文不是128的倍数，那么它将添加填充。但为什么不呢？我该怎么办？

禁用密码上下文对象的填充。以下是图书馆的工作方式：

$ grep -IR EVP_CIPHER_CTX_set_padding *
CHANGES:  *) New function EVP_CIPHER_CTX_set_padding() this is used to
apps/enc.c:            EVP_CIPHER_CTX_set_padding(ctx, 0);
apps/speed.c:                EVP_CIPHER_CTX_set_padding(&ctx, 0);
crypto/cms/cms_pwri.c:    EVP_CIPHER_CTX_set_padding(&kekctx, 0);
crypto/evp/evp.h:int EVP_CIPHER_CTX_set_padding(EVP_CIPHER_CTX *c, int pad);
crypto/evp/evp_enc.c:int EVP_CIPHER_CTX_set_padding(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int pad)
crypto/evp/evp_test.c:        EVP_CIPHER_CTX_set_padding(&ctx, 0);
crypto/evp/evp_test.c:        EVP_CIPHER_CTX_set_padding(&ctx, 0);

在AES密码对象上禁用PKCS＃7填充？

2 个答案: