c++ - 如何使用 salsa20(或 ChaCha)？

Question

假设我们有一个可以以 1024 字节左右的 block 读取的大文件，我如何使用 Salsa 或 Chacha 20 加密和解密每个 block ？

另外，我应该在哪里指定回合数(即 8、12 或 20)？

到目前为止，我一直无法通过查看eSTREAM测试包来弄清楚:(

我通过 eSTREAM 下载了以下文件和 Salsa20 homepage :

• chacha.c
• 密码配置.h
• 密码机.h
• ecrypt-portable.h
• 加密同步.h

我看到 encrypt-sync.h 中的注释谈到按此顺序调用函数:

• ECRYPT_keysetup();
• ECRYPT_ivsetup();
• ECRYPT_encrypt_bytes();

但我完全不知道我应该提供什么作为参数来使这项工作...

这是我迄今为止最好的尝试，从一小串纯文本开始(我的 C 已经生锈了……我可能犯了一些基本错误，尽管我看不到):

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include "ecrypt-sync.h"

#define CHUNKSIZE 1024

void getRandomBytes(u8 **str, u32 len);
void showData(u8 *data, u8 *header);

int main(int argc, char** argv)
{
    char plaintext[CHUNKSIZE] = "THIS IS A TEST";
    ECRYPT_ctx ctx;
    u8 *key, *IV, *ciphertext, *result;

    /*
    Don't use random values till we get it working with zeroes at least
    getRandomBytes(&key, ECRYPT_MAXKEYSIZE/8);
    getRandomBytes(&IV, ECRYPT_MAXIVSIZE/8);
    */

    key = (u8 *)calloc((size_t)ECRYPT_MAXKEYSIZE/8, sizeof(u8));
    IV = (u8 *)calloc((size_t)ECRYPT_MAXIVSIZE/8, sizeof(u8));

    printf("Encrypting [%s] using random %d bit key and %d bit IV:\n", plaintext, ECRYPT_MAXKEYSIZE, ECRYPT_MAXIVSIZE);

    ECRYPT_init();
    ECRYPT_keysetup(&ctx, key, ECRYPT_MAXKEYSIZE, ECRYPT_MAXIVSIZE);
    ECRYPT_ivsetup(&ctx, IV);

    ciphertext = (u8 *)calloc((size_t)CHUNKSIZE, sizeof(u8));

    ECRYPT_encrypt_bytes(&ctx, plaintext, ciphertext, CHUNKSIZE);

    //showData(ciphertext, "CIPHERTEXT");

    result = (u8 *)calloc((size_t)CHUNKSIZE, sizeof(u8));

    ECRYPT_decrypt_bytes(&ctx, ciphertext, result, CHUNKSIZE);
    printf("And now decrypting back: [%s]\n", result);

    return 0;
}

void showData(u8 *data, u8 *header) {
    printf("\n-----BEGIN %s-----\n%s\n-----END %s-----\n", header, data, header);

}

void getRandomBytes(u8 **str, u32 len) {
    int fd = open("/dev/random", O_RDONLY);
    char *ptr = malloc((size_t) + 1);

    read(fd, ptr, len);
    close(fd);

    ptr[len] = '\0';
    *str = ptr; 
}

结果如下:

Encrypting [THIS IS A TEST] using random 256 bit key and 64 bit IV: And now decrypting back: [(bunch of random characters)]

它应该在哪里:

And now decrypting back: [THIS IS A TEST]

请随意用 C 或 C++ 提供您的解决方案

谢谢!

Answer 1

如果您打算在实际代码中使用 Salsa20 并且您会问这样的问题，您可能希望使用带有友好 C++ 包装器的 NaCl 库。

参见 The NaCl website .

要回答您的实际问题:您需要为解密操作再次设置 IV。 IV 由您的随机数和 block 偏移量组成。加密/解密函数增加偏移量，为您的代码提供不同的加密和解密函数 IV。