encryption - AES 输出 block 大小

Question

我正在尝试使用 Racket Crypto library 到 encrypt 16 字节的块和 16 字节的 key 。我期望有一个 16 字节的输出块，但我得到了一个 32 字节的输出块。
15 字节输入块提供 16 位输出。

#lang racket

(require (planet vyzo/crypto))

(bytes-length (encrypt cipher:aes-128-ecb
                       (string->bytes/latin-1 "0123456789ABCDEF") ; 16-byte key
                       (make-bytes 16) ; IV
                       (string->bytes/latin-1 "0123456789ABCDEF"))) ; 16-byte data
; -> 32

(bytes-length (encrypt cipher:aes-128-ecb
                       (string->bytes/latin-1 "0123456789ABCDEF") ; 16-byte key
                       (make-bytes 16)
                       (string->bytes/latin-1 "0123456789ABCDE"))) ; 15-byte data
; -> 16

我有什么地方错了吗？这是由于填充吗？

注意:我知道 ECB 模式的问题，我的目标是实现 CBC 模式。

Answer 1

你是对的，这是因为填充。不幸的是，vyzo/crypto lib 的 API 不允许您轻松禁用填充(这是正确的，请参阅下面的警告)。

如何禁用填充

但是，基于此 Thread on the Racket users mailing list ，您可以像这样禁用填充:

#lang racket

(require (planet vyzo/crypto) (planet vyzo/crypto/util))

(define (cipher-encrypt-unpadded type key iv)
  (lambda (ptext)
    (let ((octx (cipher-encrypt type key iv #:padding #f)))
      (bytes-append (cipher-update! octx ptext)
                    (cipher-final! octx)))))

(define (cipher-decrypt-unpadded type key iv)
  (lambda (ctext)
    (let ((ictx (cipher-decrypt type key iv #:padding #f)))
      (bytes-append (cipher-update! ictx ctext)
                    (cipher-final! ictx)))))

; bytes-> bytes
; convenience function for encryption
(define enc-aes-128-ecb-unpadded 
   (cipher-encrypt-unpadded cipher:aes-128-ecb 
                            (string->bytes/latin-1 "0123456789ABCDEF"); 16-byte key
                            (make-bytes 16)))

; bytes -> bytes
; convenience function for decryption       
(define dec-aes-128-ecb-unpadded 
   (cipher-decrypt-unpadded cipher:aes-128-ecb 
                            (string->bytes/latin-1 "0123456789ABCDEF"); 16-byte key
                            (make-bytes 16)))

(define message (string->bytes/latin-1 "0123456789ABCDEF")) ; 16-byte data

(bytes-length (enc-aes-128-ecb-unpadded message))
; -> 16


(dec-aes-128-ecb-unpadded (enc-aes-128-ecb-unpadded message))
; -> #"0123456789ABCDEF"

这在我的机器上运行良好。此外，切换到 CBC 模式很简单。

警告

当您禁用填充时，您的消息的长度必须是块大小的倍数。对于 AES128，它是 16 字节的精确倍数。否则这个函数会在你面前爆炸:

(enc-aes-128-ecb-unpadded (string->bytes/latin-1 "too short!"))
EVP_CipherFinal_ex: libcrypto error: data not multiple of block length [digital envelope routines:EVP_EncryptFinal_ex:101183626]