c++ - 密文不是 block 大小的倍数

Question

我为一段文本编写了一个简单的 AES 加密程序，每当我尝试解密该文本时，都会抛出一个错误；

StreamTransformationFilter: ciphertext length is not a multiple of block size

这是我的加密方式；

c_crypto::cryptkey aes_key;

c_crypto::make_keys(aes_key);

std::string testmessage = "test";

c_crypto::encrypt_buffer(testmessage, aes_key.enc_key, aes_key.enc_iv);
c_crypto::decrypt_buffer(testmessage, aes_key.enc_key, aes_key.enc_iv);

std::cout << testmessage << std::endl;

key 结构；

struct cryptkey {
    unsigned char enc_key[AES_KEY_SIZE];
    unsigned char enc_iv[AES_KEY_SIZE];
};

AES_KEY_SIZE = 16

make_keys() 函数只是调用；

void c_crypto::random_bytes(const int &amount, unsigned char *result) {
    CryptoPP::AutoSeededRandomPool rng;
    rng.GenerateBlock(result, amount);
}

使用 cryptkey.enc_iv 或 cryptkey.enc_key 的 AES_KEY_SIZE 参数

在解密函数中；

void c_crypto::decrypt_buffer(std::string &input, unsigned char key[AES_KEY_SIZE], unsigned char iv[AES_KEY_SIZE]) {
    input = base64_decode(input);

    CryptoPP::AES::Decryption aesDecryption(key, AES_KEY_SIZE);
    CryptoPP::CBC_Mode_ExternalCipher::Decryption cbcDecryption(aesDecryption, iv);

    CryptoPP::StreamTransformationFilter stfDecryptor(cbcDecryption, new CryptoPP::StringSink(input));
    stfDecryptor.Put(reinterpret_cast<const unsigned char*>(input.c_str()), input.size());
    stfDecryptor.MessageEnd();
}

错误在stfDecryptor.MessageEnd()中抛出；

这里是加密函数，如果它有任何用处的话；

void c_crypto::encrypt_buffer(std::string &input, unsigned char key[AES_KEY_SIZE], unsigned char iv[AES_KEY_SIZE]) {
    CryptoPP::AES::Encryption aesEncryption(key, AES_KEY_SIZE);
    CryptoPP::CBC_Mode_ExternalCipher::Encryption cbcEncryption(aesEncryption, iv);

    CryptoPP::StreamTransformationFilter stfEncryptor(cbcEncryption, new CryptoPP::StringSink(input));
    stfEncryptor.Put(reinterpret_cast<const unsigned char*>(input.c_str()), input.length());
    stfEncryptor.MessageEnd();

    input = base64_encode(input);
}

编辑:

这是我的解码和编码函数:

std::string c_crypto::base64_encode(std::string &input) {
    std::string result;
    CryptoPP::StringSource(input, true, new CryptoPP::Base64Encoder(new CryptoPP::StringSink(result)));
    return result;
}

std::string c_crypto::base64_decode(std::string &input) {
    std::string result;
    CryptoPP::StringSource(input, true, new CryptoPP::Base64Decoder(new CryptoPP::StringSink(result)));
    std::cout << (input.size() % 16 == 0) << std::endl;
    return result;
}

Answer 1

void c_crypto::encrypt_buffer(std::string &input, unsigned char key[AES_KEY_SIZE], unsigned char iv[AES_KEY_SIZE]) {
    CryptoPP::AES::Encryption aesEncryption(key, AES_KEY_SIZE);
    CryptoPP::CBC_Mode_ExternalCipher::Encryption cbcEncryption(aesEncryption, iv);

    CryptoPP::StreamTransformationFilter stfEncryptor(cbcEncryption, new CryptoPP::StringSink(input));
    stfEncryptor.Put(reinterpret_cast<const unsigned char*>(input.c_str()), input.length());
    stfEncryptor.MessageEnd();

    input = base64_encode(input);
}

不要像您正在做的那样使用相同的字符串作为源和接收器。请改用单独的临时文件。

大多数(全部？)分组密码可以采用 16 字节的分组并就地加密或解密。但是，在字符串的情况下，as 字符串更改底层分配更改。当分配发生变化时，底层指针也会发生变化。

也许使用类似下面的东西。临时对象回避了使用字符串作为源和汇的问题。它还提供了更好的异常安全性。如果出现问题，您的 input 将保持不变。

void c_crypto::encrypt_buffer(std::string &input, unsigned char key[AES_KEY_SIZE], unsigned char iv[AES_KEY_SIZE]) {
    AES::Encryption aesEncryption(key, AES_KEY_SIZE);
    CBC_Mode_ExternalCipher::Encryption cbcEncryption(aesEncryption, iv);

    std::string encrypted; encrypted.reserve(input.size()+16);
    StreamTransformationFilter stfEncryptor(cbcEncryption, new StringSink(encrypted));
    stfEncryptor.Put(reinterpret_cast<const unsigned char*>(input.c_str()), input.length());
    stfEncryptor.MessageEnd();

    std::string encoded = base64_encode(encrypted);
    std::swap(encoded, input);
}

void c_crypto::decrypt_buffer(std::string &input, unsigned char key[AES_KEY_SIZE], unsigned char iv[AES_KEY_SIZE]) {
    std::string decoded = base64_decode(input);
    std::string decrypted; decrypted.reserve(decoded.size());

    AES::Decryption aesDecryption(key, AES_KEY_SIZE);
    CBC_Mode_ExternalCipher::Decryption cbcDecryption(aesDecryption, iv);

    StreamTransformationFilter stfDecryptor(cbcDecryption, new StringSink(decrypted));
    stfDecryptor.Put(reinterpret_cast<const unsigned char*>(decoded.c_str()), decoded.size());
    stfDecryptor.MessageEnd();

    std::swap(decrypted, input);
}

---

使用缓冲区作为输入/输出参数效果很好。在这个例子中，指针不会在整个过程中改变:

byte buff[16] = {0};
CBC_Mode<AES>::Encryption enc(key, 16, iv);
enc.ProcessBlock(buff);

但是您的用例有点棘手，因为密文是通过StringSink(input)附加到字符串input，这不可避免地使 input 增长并使用于通过 StringSource(input, ...) 将数据馈送到加密器的迭代器无效。

如果有兴趣，ProcessBlock 和ProcessString 是用于转换数据的低级成员函数。 StreamTransformationFilter 之类的过滤器只是为您调用它。没有魔法或恶作剧。它只是一种处理数据的高级方法。另见 BlockTransformation在 doxygen 手册中。

---

关于填充，您使用了:

StreamTransformationFilter stfEncryptor(cbcEncryption, new StringSink(input));

这真的是StreamTransformationFilter构造函数:

StreamTransformationFilter (StreamTransformation &c, BufferedTransformation *attachment=NULL, BlockPaddingScheme padding=DEFAULT_PADDING)

DEFAULT_PADDING 是两件事之一。对于需要填充的模式，如 ECB 和 CBC，它是 PKCS #7 填充 (PKCS_PADDING)。对于不需要填充的模式，例如 CTR，它是无填充的 (NO_PADDING)。

在填充方案方面，您通常应该采用默认值。