AES CTR 256加密OpenSSL上的操作模式

我是OpenSSL的新手，任何人都可以给我一个如何从C文件初始化AES CTR模式的提示。 我知道这是方法的签名，但我遇到了参数问题，没有很多文档也没有明确的例子如何进行简单的加密。 如果有人可以举例说明这种方法，我将不胜感激。 提前致谢！

void AES_ctr128_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out, const unsigned long length, const AES_KEY *key, unsigned char ivec[AES_BLOCK_SIZE], unsigned char ecount_buf[AES_BLOCK_SIZE], unsigned int *num); 

Hi Caf我真的很感谢你的快速回答它真的很有用，而且是我在网上找到的最好的例子。 我试图打开一个长度不确定的文件，加密它并用生成的密文写入另一个文件，然后打开加密文件并恢复明文。 我需要使用相当数量MB的文件，因为我想对CPU的性能进行基准测试。 但是我在解密时仍然遇到问题。 不知何故，当解密相当大的txt文件（1504KB）时，它不会解密它完成，我得到一半的明文，另一半仍然加密。 我认为这可能与iv的大小或我打电话给柜台的方式有关。 这是我到目前为止：

 #include  #include  #include  struct ctr_state { unsigned char ivec[16]; unsigned int num; unsigned char ecount[16]; }; FILE *fp; FILE *rp; FILE *op; size_t count; char * buffer; AES_KEY key; int bytes_read, bytes_written; unsigned char indata[AES_BLOCK_SIZE]; unsigned char outdata[AES_BLOCK_SIZE]; unsigned char ckey[] = "thiskeyisverybad"; // It is 128bits though.. unsigned char iv[8] = {0};//This should be generated by RAND_Bytes I will take into consideration your previous post struct ctr_state state; int init_ctr(struct ctr_state *state, const unsigned char iv[8]){ state->num = 0; memset(state->ecount, 0, 16); memset(state->ivec + 8, 0, 8); memcpy(state->ivec, iv, 8); } void encrypt(){ //Opening files where text plain text is read and ciphertext stored fp=fopen("input.txt","a+b"); op=fopen("output.txt","w"); if (fp==NULL) {fputs ("File error",stderr); exit (1);} if (op==NULL) {fputs ("File error",stderr); exit (1);} //Initializing the encryption KEY AES_set_encrypt_key(ckey, 128, &key); //Encrypting Blocks of 16 bytes and writing the output.txt with ciphertext while (1) { init_ctr(&state, iv); //Counter call bytes_read = fread(indata, 1, AES_BLOCK_SIZE, fp); AES_ctr128_encrypt(indata, outdata, bytes_read, &key, state.ivec, state.ecount, &state.num); bytes_written = fwrite(outdata, 1, bytes_read, op); if (bytes_read < AES_BLOCK_SIZE) break; } fclose (fp); fclose (op); free (buffer); } void decrypt(){ //Opening files where text cipher text is read and the plaintext recovered rp=fopen("recovered.txt","w"); op=fopen("output.txt","a+b"); if (rp==NULL) {fputs ("File error",stderr); exit (1);} if (op==NULL) {fputs ("File error",stderr); exit (1);} //Initializing the encryption KEY AES_set_encrypt_key(ckey, 128, &key); //Encrypting Blocks of 16 bytes and writing the output.txt with ciphertext while (1) { init_ctr(&state, iv);//Counter call bytes_read = fread(indata, 1, AES_BLOCK_SIZE, op); AES_ctr128_encrypt(indata, outdata, bytes_read, &key, state.ivec, state.ecount, &state.num); bytes_written = fwrite(outdata, 1, bytes_read, rp); if (bytes_read < AES_BLOCK_SIZE) break; } fclose (rp); fclose (op); free (buffer); } int main(int argc, char *argv[]){ encrypt(); //decrypt(); system("PAUSE"); return 0; } 

每个加密和解密函数都在不同的运行中调用，因此所有内容始终使用相同的值进行初始化。 再次感谢您提前提供给我的提示和问候！

Answer 1

通常，您打算重复调用AES_ctr128_encrypt()以使用相同的密钥和IV以及递增计数器发送多条消息。 这意味着你需要在调用之间跟踪’ivec’，’num’和’ecount’值 – 所以创建一个struct来保存它们，以及初始化函数：

 struct ctr_state { unsigned char ivec[16]; /* ivec[0..7] is the IV, ivec[8..15] is the big-endian counter */ unsigned int num; unsigned char ecount[16]; }; int init_ctr(struct ctr_state *state, const unsigned char iv[8]) { /* aes_ctr128_encrypt requires 'num' and 'ecount' set to zero on the * first call. */ state->num = 0; memset(state->ecount, 0, 16); /* Initialise counter in 'ivec' to 0 */ memset(state->ivec + 8, 0, 8); /* Copy IV into 'ivec' */ memcpy(state->ivec, iv, 8); } 

现在，当您开始与目标进行通信时，您需要生成要使用的IV并初始化计数器：

 unsigned char iv[8]; struct ctr_state state; if (!RAND_bytes(iv, 8)) /* Handle the error */; init_ctr(&state, iv); 

然后，您需要将8字节IV发送到目标。 您还需要从原始密钥字节初始化AES_KEY ：

 AES_KEY aes_key; if (!AES_set_encrypt_key(key, 128, &aes_key)) /* Handle the error */; 

您现在可以开始加密数据并将其发送到目标，并重复调用AES_ctr128_encrypt()如下所示：

 if (!AES_ctr128_encrypt(msg_in, msg_out, msg_len, &aes_key, state->ivec, state->ecount, &state->num)) /* Handle the error */; 

（ msg_in是指向包含明文消息的缓冲区的指针， msg_out是指向加密消息应该到达的缓冲区的指针， msg_len是消息长度）。

解密是完全相同的，除了你不用RAND_bytes()生成IV – 相反，你取另一边给你的值。

重要：

1. 在加密过程中不要init_ctr()调用init_ctr() 。 计数器和IV必须在加密开始之前初始化一次 。

2. 在任何情况下都不要试图从加密端的RAND_bytes()以外的地方获取IV。 不要将其设置为固定值; 不要使用哈希函数; 不要使用收件人的姓名; 不要从磁盘读取它。 使用RAND_bytes()生成它并将其发送到目标。 无论何时从零计数器开始，您都必须从一个以前从未使用过的全新IV开始。

3. 如果您可能在不更改IV和/或密钥的情况下发送2 ** 64字节，则需要测试计数器是否溢出。

4. 不要忽略错误检查。 如果一个函数失败而你忽略它，很可能（甚至可能）你的系统看起来运行正常，但实际上会完全不安全地运行。

Answer 2

看起来你的测试程序的基本问题是fopen调用的模式值不正确。 我认为您需要将加密中的fopen调用更改为：

 fp=fopen("input.txt","rb"); op=fopen("output.txt","wb"); 

那些解密到：

 rp=fopen("recovered.txt","wb"); op=fopen("output.txt","rb"); 

值得指出的另一件事是ckey应该被声明为32字节（256位）缓冲区。 确实，128位加密仅使用来自密钥的16个字节的数据。 但OpenSSL函数AES_set_encrypt_key （至少在我使用的版本中）从该缓冲区读取32个字节。 它只使用适当的字节数，但确实会发生读取。 这意味着如果缓冲区只有16个字节，并且发生在与内存中不可读页面相邻的页面末尾，则会导致访问冲突。

哦 – 我只是注意到那里有一个无关紧要的free电话。 free(buffer); 调用无效，因为缓冲区从未分配过。 我意识到你的代码只是一个简单的测试，但是……好吧，我们是程序员，无法自拔。