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c++ - AES-128 CFB-8解密前16字节损坏

问题描述

我最近一直在做一个项目，该项目应该在协议的帮助下连接到服务器。到目前为止一切都很好，但是当我梳理解密包时，我很快注意到有些东西不能正常工作。

所有数据包的前 16 个字节都被错误地解密。我已经尝试过使用不同的库，但这也不起作用。我使用 C++ 语言工作，迄今为止使用 Crypto++ 和 OpenSSL 进行解密，但没有成功。

在此链接下您可以找到协议，这里是解密协议链接，这是我的相应代码：

OpenSSL：

void init() {

    unsigned char* sharedSecret = new unsigned char[AES_BLOCK_SIZE];

    std::generate(sharedSecret,
        sharedSecret + AES_BLOCK_SIZE,
        std::bind(&RandomGenerator::GetInt, &m_RNG, 0, 255));

    for (int i = 0; i < 16; i++) {
        sharedSecretKey += sharedSecret[i];
    }

    // Initialize AES encryption and decryption
    if (!(m_EncryptCTX = EVP_CIPHER_CTX_new()))
        std::cout << "123" << std::endl;

    if (!(EVP_EncryptInit_ex(m_EncryptCTX, EVP_aes_128_cfb8(), nullptr, (unsigned char*)sharedSecretKey.c_str(), (unsigned char*)sharedSecretKey.c_str())))
        std::cout << "123" << std::endl;

    if (!(m_DecryptCTX = EVP_CIPHER_CTX_new()))
        std::cout << "123" << std::endl;

    if (!(EVP_DecryptInit_ex(m_DecryptCTX, EVP_aes_128_cfb8(), nullptr, (unsigned char*)sharedSecretKey.c_str(), (unsigned char*)sharedSecretKey.c_str())))
        std::cout << "123" << std::endl;

    m_BlockSize = EVP_CIPHER_block_size(EVP_aes_128_cfb8());
}

std::string result;
int size = 0;
result.resize(1000);
EVP_DecryptUpdate(m_DecryptCTX, &((unsigned char*)result.c_str())[0], &size, &sendString[0], data.size());

加密++：

CryptoPP::CFB_Mode<CryptoPP::AES>::Decryption AESDecryptor((byte*)sharedSecret.c_str(), (unsigned int)16, sharedSecret.c_str(), 1);

std::string sTarget("");
CryptoPP::StringSource ss(data, true, new CryptoPP::StreamTransformationFilter(AESDecryptor, new CryptoPP::StringSink(sTarget)));

我认为值得一提的是，我对密钥和 iv（初始化向量）使用了相同的共享密钥。在其他帖子中，这通常被标记为问题。在这种情况下，我不知道如何解决它，因为协议需要它。

我期待着建设性的反馈。

标签： c++encryptionopensslprotocolscrypto++

解决方案

EVP_EncryptInit_ex(m_EncryptCTX, EVP_aes_128_cfb8(), nullptr,
    (unsigned char*)sharedSecretKey.c_str(), (unsigned char*)sharedSecretKey.c_str()))

和：

CFB_Mode<AES>::Decryption AESDecryptor((byte*)sharedSecret.c_str(),
    (unsigned int)16, sharedSecret.c_str(), 1);

std::string sTarget("");
StringSource ss(data, true, new StreamTransformationFilter(AESDecryptor, new StringSink(sTarget)));

这不是很明显，但是您需要为 Crypto++ 中的分组密码的操作模式设置反馈大小。Crypto++ 反馈大小默认为 128。

设置 CFB 模式反馈大小的代码可以在Crypto++ wiki 上的CFB模式中找到。您想要页面下方的第三个或第四个示例。

AlgorithmParameters params =
        MakeParameters(Name::FeedbackSize(), 1 /*8-bits*/)
        (Name::IV(), ConstByteArrayParameter(iv));

这是传递参数的一种尴尬方式。它记录在源文件和 wiki 的NameValuePairs 中。它允许您通过一致的接口传递任意参数。一旦你尝到了它的味道，它就会很强大。

然后使用params密钥加密器和解密器：

CFB_Mode< AES >::Encryption enc;
enc.SetKey( key, key.size(), params );

// CFB mode must not use padding. Specifying
//  a scheme will result in an exception
StringSource ss1( plain, true, 
   new StreamTransformationFilter( enc,
      new StringSink( cipher )
   ) // StreamTransformationFilter      
); // StringSource

我相信你的电话看起来像这样（如果我正确解析 OpenSSL）：

const byte* ptr = reinterpret_cast<const byte*>(sharedSecret.c_str());

AlgorithmParameters params =
        MakeParameters(Name::FeedbackSize(), 1 /*8-bits*/)
        (Name::IV(), ConstByteArrayParameter(ptr, 16));

CFB_Mode< AES >::Encryption enc;
enc.SetKey( ptr, 16, params );

在您的生产代码中，您应该使用唯一键和 iv。所以使用HKDF做这样的事情：

std::string seed(AES_BLOCK_SIZE, '0');
std::generate(seed, seed + AES_BLOCK_SIZE,
    std::bind(&RandomGenerator::GetInt, &m_RNG, 0, 255));

SecByteBlock sharedSecret(32);
const byte usage[] = "Key and IV v1";

HKDF<SHA256> hkdf;
hkdf.DeriveKey(sharedSecret, 32, &seed[0], 16, usage, COUNTOF(usage), nullptr, 0);

AlgorithmParameters params =
        MakeParameters(Name::FeedbackSize(), 1 /*8-bits*/)
        (Name::IV(), ConstByteArrayParameter(sharedSecret+16, 16));

CFB_Mode< AES >::Encryption enc;
enc.SetKey(sharedSecret+0, 0, params);

在上面的代码中，sharedSecret它是所需大小的两倍。您使用 . 从种子中派生密钥和 iv HDKF。sharedSecret+0是 16 字节的密钥，sharedSecret+16是 16 字节的 iv。

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