AES CTR 256 Режим шифрования на OpenSSL - PullRequest
17 голосов
/ 29 июня 2010

Я новичок в OpenSSL, может кто-нибудь дать мне подсказку, как инициализировать режим CES AES из файла C. Я знаю, что это подпись метода, но у меня проблемы с параметрами, документации не так много, и нет ясного примера, как сделать простое шифрование. Буду признателен, если кто-нибудь может привести пример этого метода. Заранее спасибо!

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);

Привет, Кафе! Я очень ценю твой быстрый ответ, он был действительно полезен и, безусловно, лучший пример, который я нашел в Интернете. Я пытаюсь открыть файл с неопределенной длиной, зашифровать его и записать другой файл с созданным зашифрованным текстом, затем открыть зашифрованный файл и восстановить открытый текст. Мне нужно использовать файл значительного объема в МБ, потому что я хотел бы измерить производительность процессора. Однако у меня все еще есть проблема при расшифровке. Каким-то образом при расшифровке значительных текстовых файлов (1504 КБ) он не расшифровывает его полностью, и я получаю половину его в виде открытого текста, а другая половина все еще зашифрована. Я думаю, это может быть связано с размером iv или с тем, как я называю счетчик. Вот что у меня так далеко:

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

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;
}

Каждая функция шифрования и дешифрования вызывается по-разному, поэтому все инициализируется всегда с одинаковыми значениями. Еще раз спасибо за подсказки, которые вы можете предоставить мне заранее и С уважением !!!

Ответы [ 2 ]

28 голосов
/ 30 июня 2010

Обычно вам нужно будет повторно звонить AES_ctr128_encrypt(), чтобы отправить несколько сообщений с одним и тем же ключом и IV, а также счетчиком с приращением. Это означает, что вам необходимо отслеживать значения 'ivec', 'num' и 'ecount' между вызовами - поэтому создайте struct для их хранения и функцию инициализации:

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);
}

Теперь, когда вы начнете общаться с пунктом назначения, вам нужно будет сгенерировать IV для использования и инициализации счетчика:

unsigned char iv[8];
struct ctr_state state;

if (!RAND_bytes(iv, 8))
    /* Handle the error */;

init_ctr(&state, iv);

Затем вам нужно будет отправить 8-байтовый IV к месту назначения. Вам также нужно инициализировать AES_KEY из ваших необработанных байтов ключа:

AES_KEY aes_key;

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

Теперь вы можете начать шифрование данных и отправлять их по назначению с повторными вызовами на AES_ctr128_encrypt(), например:

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

(msg_in - указатель на буфер, содержащий текстовое сообщение, msg_out - указатель на буфер, в который должно быть зашифровано сообщение, а msg_len - длина сообщения).

Расшифровка точно такая же, за исключением того, что вы не генерируете IV с помощью RAND_bytes() - вместо этого вы берете значение, данное вам другой стороной.

Важно:

  1. Не , не , звонить init_ctr() более одного раза в процессе шифрования. Счетчик и IV должны быть инициализированы только один раз до начала шифрования.

  2. Ни при каких обстоятельствах не поддавайтесь искушению получить IV где-либо, кроме RAND_bytes() на стороне шифрования. Не устанавливайте его на фиксированное значение; не используйте хеш-функцию; не используйте имя получателя; не читайте это с диска. Сгенерируйте его с помощью RAND_bytes() и отправьте в пункт назначения. Всякий раз, когда вы начинаете со счетчика нуля, вы должны начинать с совершенно нового ИВ, который вы никогда раньше не использовали.

  3. Если вообще возможно, что вы будете отправлять 2 ** 64 байта без изменения IV и / или ключа, вам нужно будет проверить переполнение счетчика.

  4. Не пропускайте проверку ошибок. Если функция выходит из строя и вы игнорируете ее, вполне возможно (даже вероятно), что ваша система будет работать нормально, но на самом деле будет работать совершенно небезопасно.

2 голосов
/ 05 августа 2010

Похоже, основная проблема вашей тестовой программы в том, что значения режима вызовов fopen неверны.Я думаю, что вам нужно изменить ваши fopen-вызовы в зашифрованном виде так:

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

А в дешифровке:

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

Еще одна вещь, на которую стоит обратить внимание: ckeyвероятно, должен быть объявлен как 32-байтовый (256-битный) буфер.Это правда, что 128-битное шифрование использует только 16 байтов данных из ключа.Но функция OpenSSL AES_set_encrypt_key (по крайней мере, в той версии, которую я использую) читает 32 байта из этого буфера.Используется только соответствующее количество байтов, но чтение происходит.Это означает, что если размер буфера составляет всего 16 байтов и он заканчивается в конце страницы, смежной с нечитаемой страницей в памяти, это приведет к нарушению доступа.

О - и ятолько что заметил, что там есть посторонний вызов free.Вызов free(buffer); недопустим, поскольку буфер никогда не выделялся.Я понимаю, что ваш код - простой тест, но ... мы программисты и не можем помочь себе.

...