c++ - AES CBC 解密有效，CTR 无效

Question

我正在尝试使用 AES CBC 和 CTR 模式解密数据。密文前面已经加上了 16 字节的 IV。

我的密文数据格式如下:

vector<vector<byte>> CBCMessages;
vector<vector<byte>> CBCKeys;
vector<vector<byte>> CTRMessages;
vector<vector<byte>> CTRKeys;

我正在使用 Crypto++ 来解密数据。这是我的代码:

for (int i = 0; i < CBCMessages.size(); i++)
{
    std::string decryptedtext;

    // split IV from ciphertext
    byte iv[16];
    std::copy(CBCMessages[i].begin(), CBCMessages[i].begin()+16, iv);
    CBCMessages[i].erase(CBCMessages[i].begin(), CBCMessages[i].begin()+16);

    // this block works fine
    AES::Decryption aesDecryption(&(CBCKeys[i][0]), CBCKeys[i].size());
    CBC_Mode_ExternalCipher::Decryption cbcDecryption( aesDecryption, iv );
    StreamTransformationFilter stfDecryptor(cbcDecryption, new CryptoPP::StringSink( decryptedtext ) );
    stfDecryptor.Put( reinterpret_cast<const unsigned char*>( &(CBCMessages[i][0]) ), CBCMessages[i].size() );
    stfDecryptor.MessageEnd();

    std::cout << decryptedtext << std::endl;
}

for (int i = 0; i < CTRMessages.size(); i++)
{
    std::string decryptedtext;

    // split IV from ciphertext
    byte iv[16];
    std::copy(CTRMessages[i].begin(), CTRMessages[i].begin()+16, iv);
    CTRMessages[i].erase(CTRMessages[i].begin(), CTRMessages[i].begin()+16);

    // this block produces junk
    AES::Decryption aesDecryption(&(CTRKeys[i][0]), CTRKeys[i].size());
    CTR_Mode_ExternalCipher::Decryption ctrDecryption( aesDecryption, iv );
    StreamTransformationFilter stfDecryptor(ctrDecryption, new CryptoPP::StringSink( decryptedtext ) );
    stfDecryptor.Put( reinterpret_cast<const unsigned char*>( &(CTRMessages[i][0]) ), CTRMessages[i].size() );
    stfDecryptor.MessageEnd();

    std::cout << decryptedtext << std::endl;

    // try again with different method - this works fine
    decryptedtext.clear();
    CTR_Mode< AES >::Decryption d;
    d.SetKeyWithIV( &(CTRKeys[i][0]), CTRKeys[i].size(), iv, 16 );
    StringSource( reinterpret_cast<const unsigned char*>( &(CTRMessages[i][0]) ), CTRMessages[i].size(), true, 
        new StreamTransformationFilter( d,
            new StringSink( decryptedtext )
        )
    );

    std::cout << decryptedtext << std::endl;
}

如您所见，中间 block (CTR 解密的第一个 block )产生垃圾输出。请注意，这个 block 实际上应该与用于 CBC 解密的 block 完全相同。

用于CBC解密的区 block 基本是从this FAQ entry复制过来的(回答于 2005 年 10 月 21 日上午 10:38 杰弗里)。然后，我更改了此 block 以将其用于 CTR 解密，这是它无法工作的时候。第二个 CTR block 的灵感来自“示例程序”部分 here .

第一个 CTR 代码块中似乎有什么问题？

Answer 1

可能是因为

AES::解密 aesDecryption(&(CTRKeys[i][0]), CTRKeys[i].size());

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3c/CTR_decryption_2.svg

CTR Mode需要AES::Encryption来解密ciphertest

https://en.wikipedia.org/wiki/Block_cipher_mode_of_operation