c - AES_128_CBC 使用 OpenSSL 加密/解密

Question

我目前正在尝试开发一个 C 程序来使用 OpenSSL 库实现 AES_128_CBC。当我第一次编译和运行程序时，我得到了密文 block ，然后我的明文显示正在解密。这似乎运行得很顺利。我的问题是当我再次编译并运行时。我的密文 block 增加了(大小增加了大约 3 倍)，但我的解密保持不变。我希望如果我使用相同的 key 和 IV，那么无论我编译和运行该程序多少次，我的密文都将保持不变。谁能看出为什么会这样？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <openssl/aes.h>

#define BUFSIZE 1024

/* AES key for Encryption and Decryption */
const static unsigned char aes_key[]= {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF};
unsigned char iv[] = {0x98,0x76,0x54,0x32,0x10,0xFE,0xDC,0xBA,0x98,0x76,0x54,0x32,0x10,0xFE,0xDC,0xBA};
/* Print Encrypted and Decrypted data packets */
void print_data(const char *tittle, const void* data, int len);

int main( )
{
/* Input data to encrypt */
unsigned char aes_input[BUFSIZE];
strcpy(aes_input, "Testing");

fprintf(stderr, "%s\n", aes_input);


/* Init vector */

memset(iv, 0x00, AES_BLOCK_SIZE);

/* Buffers for Encryption and Decryption */
unsigned char enc_out[sizeof(aes_input)];
unsigned char dec_out[sizeof(aes_input)];
unsigned char *e = enc_out;

/* AES-128 bit CBC Encryption */
AES_KEY enc_key, dec_key;
AES_set_encrypt_key(aes_key, sizeof(aes_key)*8, &enc_key);
AES_cbc_encrypt(aes_input, enc_out, sizeof(aes_input), &enc_key, iv, AES_ENCRYPT);
fprintf(stderr, "Encrypted:");
while (*e) printf(" [%02x]", *e++);
printf("\n");

/* AES-128 bit CBC Decryption */
memset(iv, 0x00, AES_BLOCK_SIZE); // don't forget to set iv vector again, else you can't decrypt data properly

AES_set_decrypt_key(aes_key, sizeof(aes_key)*8, &dec_key); // Size of key is in bits
AES_cbc_encrypt(enc_out, dec_out, sizeof(aes_input), &dec_key, iv, AES_DECRYPT);

fprintf(stderr, "The Plaintext After Decryption is: %s\n", dec_out);


return 0;

Answer 1

您在代码中忽略了一些事情。

首先，您已经声明了您的 aes_input 数组但没有对其进行初始化:

/* Input data to encrypt */
unsigned char aes_input[BUFSIZE];

因为你还没有初始化这个数组，它可以在这之后保存任何值。不同的编译器会在这里做不同的事情。将整个数组初始化为可预测值的一种方法是用零填充它，如下所示:

unsigned char aes_input[BUFSIZE] = {0};

在此之后，无论运行多少次，输出都应该是可预测的。

整个数组的内容是相关的，因为您要求 OpenSSL 加密整个数组，因为您在调用 sizeof(aes_input) 作为要加密的明文大小传递 AES_cbc_encrypt() 函数:

AES_cbc_encrypt(aes_input, enc_out, sizeof(aes_input), &enc_key, iv, AES_ENCRYPT);

由于您的输入大部分未初始化(前八个字节除外，其中包含字符串“Testing”)，因此无法预测此函数的输出。

现在，当您按如下方式打印该输出时:

while (*e) printf(" [%02x]", *e++);

您只会看到第一个字节的值为 0 的字节。这是一个错误，因为密文很容易(并且确实)包含值为 0 的字节。您将密文视为以零结尾的字符串，但事实并非如此。您应该遍历密文中的所有字节，而不是在遇到 0 值时停止。