c++ - 如何使用 openssl 获取 AES-CCM 解密的标签信息

问题描述

我正在开发使用 AES-CCM 模式的安全应用程序。应用要求如图所示。

我对解密感到震惊，因为我的应用程序在解密时也需要一个 TAG。

根据 openssl EVP Authenticated Encryption and Decryption，我们应该提供 TAG 以及 TAG 长度，如下所示。

/* Set expected tag value. */
if(1 != EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_CCM_SET_TAG, 14, tag))
    handleErrors();

如果我没有设置标签信息，结果将全为零。我在e_aes.c 的第 3835 行浏览了 AES-CCM 的实现细节，发现如果预期的标签与生成的标签匹配，那么只会更新结果。（这是我的理解）

你能否建议我如何处理这个问题。

编辑我已经根据要求创建了图像。实际上，在客户端代码中，它们存储了加密的 TAG 值，并与描述时生成的 TAG 进行比较。即，比较发生在客户端代码处。所以我需要将解密中生成的 TAG 还原为客户端代码。

标签： c++opensslaes

CCM（带有 CBC-MAC 的计数器）在RFC3610中定义。EVP_Authenticated_Encryption_and_Decryption中描述的带有 EVP 的 CCM 实现如下：

加密：在加密期间生成标签：

 int ccm_encrypt(...){
     ...
     /* Set tag length */
     EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_CCM_SET_TAG, 14, NULL);
     ...
     /* Get the tag */
     EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_CCM_GET_TAG, 14, tag);   // tag is generated here
     ...
 }

然后，标签连同密文一起传送给接收者。

解密：在解密期间，接收到的标签用于身份验证：

 int ccm_decrypt(...){
     ...
     /* Set expected tag value. */
     EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_CCM_SET_TAG, 14, tag);   // tag is provided here
     ...
     /* ...obtain the plaintext output...*/
     ret = EVP_DecryptUpdate(ctx, plaintext, &len, ciphertext, ciphertext_len);   // tag is verified here
     ...
 }

仅当解密中使用的标签与加密期间创建的标签相同时，解密才有效。否则EVP_DecryptUpdate返回 0 并为解密数据提供一个零值数组。

我不知道图像来自哪里，但是 IMO 使用的 AES-CCM 解密EVP_aes_256_ccm()没有正确描述。

编辑：

使用时EVP_aes_256_ccm()，必须知道加密标签才能进行解密（如上所述），因为解密和身份验证是一步完成的。

当然，解密和认证也可以分两步进行：第一步，使用AES-CTR进行解密，即确定明文和标签（CBC-MAC 1）。在第二步中，使用 CBC-MAC 从明文再次计算标签（CBC-MAC 2）（就像在加密过程中所做的那样）。如果两个标签（CBC-MAC 1 和 CBC-MAC 2）相同，则验证成功。

然而，据我所知，没有直接支持这种方法的 EVP 方法。但是，CCM 只是 AES-CTR 和 CBC-MAC 的组合，它们是根据RFC3610组合的。为此，您也可以通过这种方式实现 CCM，并使用 AES-CTR 和 CBC-MAC 所需的 EVP_methods：

对于 AES-256-CTR，有EVP_aes_256_ctr().
对于 CBC-MAC，需要 AES-256-CBC。为此，有EVP_aes_256_cbc().
以下是使用 EVP 方法的CBC 加密和CBC 解密的示例。当EVP_aes_256_cbc()替换为时，CTR 结果的相应 EVP 方法EVP_aes_256_ctr()。
CBC-MAC 的确定本质上是一种 CBC 加密，因此EVP_aes_256_cbc()这里不需要其他 EVP 方法。

由于 AES-CTR 和 AES-CBC 已经在各自的 EVP 方法中实现，因此两种机制的输入格式都需要付出最大的努力。NIST 特别出版物 800-38C中有很好的描述。应该注意的是，今天AES-GCM已成为最流行的 AE(AD) 模式，请参见例如这篇文章。

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