Question

我正在研究C中的一个跨平台（Windows和Mac OS X）代码，它需要使用带有CBC的AES-256和128位的块大小来加密/解密blob。在各种库和API中，我选择了OpenSSL。

然后，这段代码将使用多部分形式的PUT将blob上传到服务器，然后服务器使用.NET的加密框架（Aes，CryptoStream等）中的相同设置对其进行解密。

我面临的问题是，当在Windows上进行本地加密时，服务器解密工作正常，但在Mac OS X上进行加密时服务器解密失败 - 服务器抛出“填充无效且无法删除异常” ”

我从很多角度看待这个：

我确认传输正确 - 服务器的解密方法收到的字节数组与从Mac OS X和Windows发送的字节数组完全相同
对于相同的密钥，加密blob的实际内容在Windows和Mac OS X之间是不同的。我使用硬编码密钥对其进行了测试，并在Windows和Mac OS X上针对相同的blob运行此修补程序
我确定填充正确，因为它由OpenSSL处理，因为相同的代码适用于Windows。即便如此，我尝试实现填充方案，因为它是微软的.NET参考源，但仍然没有去
我确认对于Windows和Mac OS X，IV是相同的（我想也许有一些特殊字符出现问题，例如出现在IV中的ETB，但是没有）
我尝试过LibreSSL和mbedtls，没有任何积极的结果。在mbedtls中我还必须实现填充，因为据我所知，填充是API用户的责任
我已经遇到这个问题差不多两个星期了，我开始把我的（稀少的）头发拉出来

作为参考框架，我将发布C客户端的加密代码和服务器的C＃代码进行解密。服务器端的一些小细节将被省略（它们不会干扰加密代码）。

客户端：

/*++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++*/
void
__setup_aes(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const char *key, qvr_bool encrypt)
{
    static const char *iv = ""; /* for security reasons, the actual IV is omitted... */

    if (encrypt)
        EVP_EncryptInit(ctx, EVP_aes_256_cbc(), key, iv);
    else
        EVP_DecryptInit(ctx, EVP_aes_256_cbc(), key, iv);
}

/*++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++*/
void
__encrypt(void *buf,
    size_t buflen,
    const char *key,
    unsigned char **outbuf,
    size_t *outlen)
{
    EVP_CIPHER_CTX ctx;
    int blocklen = 0;
    int finallen = 0;
    int remainder = 0;

    __setup_aes(&ctx, key, QVR_TRUE);

    EVP_CIPHER *c = ctx.cipher;
    blocklen = EVP_CIPHER_CTX_block_size(&ctx);

    //*outbuf = (unsigned char *) malloc((buflen + blocklen - 1) / blocklen * blocklen);
    remainder = buflen % blocklen;
    *outlen = remainder == 0 ? buflen : buflen + blocklen - remainder;
    *outbuf = (unsigned char *) calloc(*outlen, sizeof(unsigned char));

    EVP_EncryptUpdate(&ctx, *outbuf, outlen, buf, buflen);
    EVP_EncryptFinal_ex(&ctx, *outbuf + *outlen, &finallen);

    EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx);
    //*outlen += finallen;
}

服务器

static Byte[] Decrypt(byte[] input, byte[] key, byte[] iv)
    {
        try
        {
            // Check arguments.
            if (input == null || input.Length <= 0)
                throw new ArgumentNullException("input");
            if (key == null || key.Length <= 0)
                throw new ArgumentNullException("key");
            if (iv == null || iv.Length <= 0)
                throw new ArgumentNullException("iv");

            byte[] unprotected;


            using (var encryptor = Aes.Create())
            {
                encryptor.Key = key;
                encryptor.IV = iv;
                using (var msInput = new MemoryStream(input))
                {
                    msInput.Position = 0;
                    using (
                        var cs = new CryptoStream(msInput, encryptor.CreateDecryptor(),
                            CryptoStreamMode.Read))
                    using (var data = new BinaryReader(cs))
                    using (var outStream = new MemoryStream())
                    {
                        byte[] buf = new byte[2048];
                        int bytes = 0;
                        while ((bytes = data.Read(buf, 0, buf.Length)) != 0)
                            outStream.Write(buf, 0, bytes);

                        return outStream.ToArray();
                    }
                }
            }
        }
        catch (Exception ex)
        {
            throw ex;
        }

    }

有没有人知道为什么会发生这种情况？作为参考，这是来自Microsoft的参考源.sln的.NET方法（我认为）解密：https://gist.github.com/Metaluim/fcf9a4f1012fdeb2a44f#file-rijndaelmanagedtransform-cs

Answer 1

OpenSSL版本的差异是混乱的。首先，我建议您明确规定双方的密钥长度，密钥，IV和加密模式。我没有在代码中看到。然后，我建议您在服务器端解密而不填充。这将始终成功，然后您可以检查最后一个块是否符合您的期望。

使用Windows-Encryption和MacOS-Encryption变体执行此操作，您将看到差异，很可能是在填充上。

C ++代码中的外部填充看起来很奇怪。加密16字节长的明文会得到32字节的密文，但是您只提供16字节长的缓冲区。这是行不通的。您将超出范围。由于内存布局更为宽大，也许它在Windows上只是偶然地工作，而在MacOS上失败。

Answer 2

我认为AES填充方案在OpenSSL版本0.9.8 *和1.0.1 *之间已经改变（至少在0.9.8r和1.0.1j之间）。如果您的两个模块使用这些不同版本的OpenSSL，那么这可能是您遇到问题的原因。要验证这一点，请先检查OpenSSL版本。如果按照描述的情况进行操作，您可以考虑将填充方案对齐为相同。

使用OpenSSL

2 个答案: