authentication - OpenSSL 是否有 GMAC API 和示例

Question

我正在开发一个项目，需要对大量数据进行身份验证。 GMAC 似乎是为高吞吐量操作而设计的。我只需要消息验证码，不需要加密。OpenSSL 是否有 GMAC API 或仅计算 GMAC 代码的示例？

我知道 GCM 用于加密和身份验证，但就我而言，不需要加密。有没有使用 openssl 仅进行 GMAC 计算的示例？

Answer 1

Does OpenSSL have GMAC API and examples...

OpenSSL wiki 在EVP Authenticated Encryption and Decryption 有一个经过身份验证的加密模式示例。 .

GMAC 是 GCM 模式的一个特例。来自 NIST 的 Special Publication 800-38D :

If the GCM input is restricted to data that is not to be encrypted, the resulting specialization of GCM, called GMAC, is simply an authentication mode on the input data...

因此，您需要做的就是将数据发送到附加验证数据 (AAD) channel ，而不是纯文本 (PT) channel 。

以下示例使用 NIST 的 GCM Test Vectors 中的测试向量。请注意，PT 数据为空，仅提供了 AAD 数据:

 [Keylen = 128]
 [IVlen = 96]
 [PTlen = 0]
 [AADlen = 128]
 [Taglen = 128]

 Count = 0
 Key = 77be63708971c4e240d1cb79e8d77feb
 IV = e0e00f19fed7ba0136a797f3
 PT =
 AAD = 7a43ec1d9c0a5a78a0b16533a6213cab
 CT =
 Tag = 209fcc8d3675ed938e9c7166709dd946

这是使用硬编码数据的程序(在 Pastebin 上 OpenSSL GMAC example ):

int rc = 0, unused;
unsigned int i;

byte key[] = { 0x77, 0xbe, 0x63, 0x70, 0x89, 0x71, 0xc4, 0xe2,
               0x40, 0xd1, 0xcb, 0x79, 0xe8, 0xd7, 0x7f, 0xeb };
byte iv[] = { 0xe0, 0xe0, 0x0f, 0x19, 0xfe, 0xd7, 0xba, 0x01,
              0x36, 0xa7, 0x97, 0xf3 };
byte aad[] = { 0x7a, 0x43, 0xec, 0x1d, 0x9c, 0x0a, 0x5a, 0x78,
               0xa0, 0xb1, 0x65, 0x33, 0xa6, 0x21, 0x3c, 0xab };

byte tag[16] = { /* calculated */ };
byte exp[] = { 0x20, 0x9f, 0xcc, 0x8d, 0x36, 0x75, 0xed, 0x93,
               0x8e, 0x9c, 0x71, 0x66, 0x70, 0x9d, 0xd9, 0x46 };

EVP_CIPHER_CTX *ctx = NULL;

ctx = EVP_CIPHER_CTX_new();
ASSERT(ctx != NULL);

rc = EVP_EncryptInit_ex(ctx, EVP_aes_128_gcm(), NULL, NULL, NULL);
ASSERT(rc == 1);

rc = EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_GCM_SET_IVLEN, sizeof(iv), NULL);
ASSERT(rc == 1);

rc = EVP_EncryptInit_ex(ctx, NULL, NULL, key, iv);
ASSERT(rc == 1);

rc = EVP_EncryptUpdate(ctx, NULL, &unused, aad, sizeof(aad));
ASSERT(rc == 1);

rc = EVP_EncryptFinal_ex(ctx, NULL, &unused);
ASSERT(rc == 1);

rc = EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_GCM_GET_TAG, sizeof(tag), tag);
ASSERT(rc == 1);

printf("Calculated tag:\n  ");
for(i = 0; i < sizeof(tag); i++)
{
    printf("%02x", tag[i]);

    if(i == sizeof(tag) - 1) {
        printf("\n");
    }
}

printf("Expected tag:\n  ");
for(i = 0; i < sizeof(exp); i++)
{
    printf("%02x", exp[i]);

    if(i == sizeof(exp) - 1) {
        printf("\n");
    }
}

if(ctx) {
    EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
}

最后，这是程序的输出:

$ ./t.exe
Calculated tag:
  209fcc8d3675ed938e9c7166709dd946
Expected tag:
  209fcc8d3675ed938e9c7166709dd946