使用PolarSSL AES-CBC加密字符串后，我无法解密该字符串。

Question

使用PolarSSL AES-CBC加密字符串后，我无法解密该字符串。

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我编写了一个程序，使用PolarSSL AES-CBC算法对字符串进行加密。

这是我的代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <polarssl/aes.h>
#include <polarssl/havege.h>

int main()
{
    char buff[2][64] = {"Who can tell me WHY?", ""};
    havege_state hs;
    int retval;
    unsigned char IV[16];

    aes_context enc_ctx;
    aes_context dec_ctx;

    aes_setkey_enc(&enc_ctx, "password", 256);
    aes_setkey_dec(&dec_ctx, "password", 256);

    havege_init(&hs);
    havege_random(&hs, IV, 16);

    //encrypt
    aes_crypt_cbc(&enc_ctx, AES_ENCRYPT, 64, IV, buff[0], buff[1]);
    havege_random(&hs, IV, 16);

    //decrypt
    aes_crypt_cbc(&dec_ctx, AES_DECRYPT, 64, IV, buff[1],buff[0]);

    printf("After decrypt:%s\n", buff[0]);
    return 0;
}

但是当我运行它时，在解密后我得到了错误的文本。

我并不完全理解AES算法，因为我的英语很差，所以对于一些文章我很难阅读明白。

-------------------------midCat添加--------------------------------------------

我遵循了你的建议，改变了我的代码，现在我使用相同的IV和256位密钥，这是新代码。

int main()
{
    char buff[2][64] = {"ABCDEFGHIJKLMN", ""};
    havege_state hs;
    int retval;
    unsigned char IV[16];
    unsigned char IV2[16];
    unsigned char key[32];

    aes_context enc_ctx;
    aes_context dec_ctx;

    havege_init(&hs);
    havege_random(&hs, IV, 16);
    havege_random(&hs, key, 32);
    strncpy(IV, IV2, 16);           //copy IV

    aes_setkey_enc(&enc_ctx, key, 256);
    aes_setkey_dec(&dec_ctx, key, 256);


    //encrypt
    aes_crypt_cbc(&enc_ctx, AES_ENCRYPT, 64, IV, buff[0], buff[1]);
    printf("Before encrypt:%s\n", buff[0]);

    //decrypt
    aes_crypt_cbc(&dec_ctx, AES_DECRYPT, 64, IV2, buff[1],buff[0]);
    printf("After decrypt:%s\n", buff[0]);
    return 0;
}

我把它编译了，并运行了很多次，都得到了相同的输出：

Before encrypt:ABCDEFGHIJKLMN
After decrypt:ABCDEFGHYC
                        LMN

如何获取IV？

- midCat

AES工作在字节级别而不是字符级别。这有微妙的差别。你不能使用strncpy()来复制IV。你必须使用memcpy()，因为IV可能包含空字符。对于其余部分，这段代码是可以的（并且在我的机器上运行良好）。 - Paul

你还交换了源操作数和目标操作数，你想使用memcpy(IV2, IV, sizeof(IV))。 - dnaq

3个回答

4

您正在使用随机初始化向量（IV）进行解密。这是错误的。解密需要使用与加密相同的IV。只需删除第二次调用即可。

havege_random(&hs, IV, 16);

在加密和解密之间确保使用 32 字符数组作为 aes_setkey_enc 和 aes_setkey_dec 的第二个参数，因为当前代码正在读取字符串的末尾。根据编译器的不同，这可能导致加密和解密使用不同的密钥（从而失败）。

(编辑第二部分问题)

将此更改为：

strncpy(IV, IV2, 16);           //copy IV

转换为：

memcpy(IV2, IV, 16);           //copy IV

那应该使用memcpy而不是strncpy，因为IV是随机数据，可能包含字符串终止符'\0'，而这两个函数的第一个参数都是目标地址，而不是源地址。你把一个字符串从IV2复制到了IV，而不是从IV复制到IV2的内存中。

至于如何获取解密用的IV：通常，IV只需与密文一起发送。每个IV只能使用一次，不能可预测，但无需保密。一个常见的构造方法是为每个消息选择一个随机的IV，并将其简单地放在密文前面或存储在文件头中，具体取决于情况。

话虽如此，我同意不要使用加密原语构建自己的加密协议，除非你知道自己在做什么。

- Daniel Roethlisberger

我按照你的建议去做了，但是还是出现了错误的文本。我刚刚粘贴了我的新代码。 - midCat

1

你的strncpy参数顺序错误了，而且你需要使用memcpy。 - Daniel Roethlisberger

-1

我刚刚将64更改为14。

aes_crypt_cbc(&dec_ctx, AES_DECRYPT, 64, IV2, buff[1],buff[0]);

一切正常运行！

- Hamed

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可以查看英文原文，
原文链接

- dnaq · Accepted Answer

编辑：正如丹尼尔在他的回答中指出的那样，你试图使用随机IV进行解密是一个大问题（这将不会给你期望的结果）。然而，我建议您也阅读本答案的其余部分。

首先，aes_set_key_enc和aes_set_key_dec不接受密码作为输入，它们接受密钥。密钥应该是完全随机的值，长度与密钥长度相同（在您的情况下是32字节的随机字符串，因为您想使用256位密钥）。

在您的情况下，您正在使用短密码调用aes_set_key_enc/aes_set_key_dec，但告诉它应该期望一个256位密钥，这将导致这些函数使用超出您的密码的内存作为密钥的一部分，并且会导致加密和解密密钥不同。

总之，AES（或任何密码算法）期望随机密钥，这些算法本身没有扩展密码到密钥的概念。

如果您想使用密码作为密钥，则需要某个函数将非随机密码扩展为伪随机密钥。唯一合理的方法是使用旨在具有密码学安全性但速度较慢的函数，以减轻对密码的暴力攻击的风险。

可以使用的好函数是Colin Percivals的scrypt，bcrypt或PBKDF2，其中我最推荐使用scrypt。

但是，我想强调的是，您可能根本不应该在这个抽象级别上工作。您正在使用的基元（块密码，CBC模式）处于非常低的抽象级别上，使用这些基元构建加密系统可能非常危险。例如，您没有对密文使用任何形式的身份验证，这可能会使您的实现面临所选密文攻击的风险。

我认为，如果您想在应用程序中使用密码学，最好的方法是尝试在更高的抽象级别上工作，例如使用丹·伯恩斯坦的NaCl或Google的KeyCzar。

总之，您的特定问题可以通过使用256位密钥来解决，但是您应该三思而后行，是否要在此抽象级别上实现自己的加密系统。