用密文加密++CBC AES加密存储IV

Question

我试图在CBC模式下使用AES和Crypto++库加密（和解密）一个文件

以下是我已经做的：

using namespace CryptoPP;
AutoSeededRandomPool rnd;

//generating the key and iv
SecByteBlock key(AES::MAX_KEYLENGTH);
rnd.GenerateBlock(key, key.size());
byte iv[AES::BLOCKSIZE];
rnd.GenerateBlock(iv, AES::BLOCKSIZE);

为了加密文件，我以二进制模式打开它，并将内容转储为字符串：

std::ifstream fin(file_path, std::ios::binary);
if (!fin)
{
    std::cout << "error";
}
std::ostringstream ostrm;
ostrm << fin.rdbuf();
std::string plaintext(ostrm.str());
fin.close();

std::string ciphertext;

AES::Encryption aesEncryption(key, CryptoPP::AES::MAX_KEYLENGTH);
CBC_Mode_ExternalCipher::Encryption cbcEncryption(aesEncryption, iv);

StreamTransformationFilter stfEncryptor(cbcEncryption, new CryptoPP::StringSink(ciphertext));
stfEncryptor.Put(reinterpret_cast<const unsigned char*>(plaintext.c_str()), plaintext.length() + 1);
stfEncryptor.MessageEnd();

std::ofstream fdout(file_path2, std::ios::binary);
if (!fdout)
{
    std::cout << "error";
}
fdout << iv;
fdout << ciphertext;
fdout.close();

当我将尝试解密此文件时，我如何分别提取iv和密文？IV是16字节长，但在这里我完全迷失了，我不知道如何做。

Answer 1

用密文加密++CBC AES加密存储IV

你使用的一些代码对我来说有点不寻常。我将挑出一些东西，并向您展示一些crypto++的方法。

在开始之前，先看一下Crypto++维基上的管道和泵送数据。请记住，数据是从源流向接收器的。在数据之间，会遇到对数据进行转换的过滤器。

std::ifstream fin(file_path, std::ios::binary);
if (!fin)
{
    std::cout << "error";
}
std::ostringstream ostrm;
ostrm << fin.rdbuf();
std::string plaintext(ostrm.str());
fin.close();

std::ifstream fin(file_path, std::ios::binary);
FileSource source(fin, true /*pump all*/, NULLPTR);
...

AES::Encryption aesEncryption(key, CryptoPP::AES::MAX_KEYLENGTH);
CBC_Mode_ExternalCipher::Encryption cbcEncryption(aesEncryption, iv);

 CBC_Mode<AES>::Encryption encryptor;

此外，您通常希望避免仅保密模式。通常，您希望使用经过身份验证的加密操作模式。它提供了保密性和真实性。

Crypto++提供了CCM、EAX和GCM认证的加密操作模式。OCB和EAX是非常好的选择。EAX模式在Crypto++Wiki上以EAX模式进行了记录。目前OCB不可用。我们正准备进入OCB模式。

现在，我想把加密的字符串写到一个文件中，并把IV和它一起存储，因为IV不需要保密，最好是在密文的开头或结尾

使用如下所示。我没有编译它，所以你需要修复错别字。

AutoSeededRandomPool prng;
SecByteBlock key(AES::MAXIMUM_KEYLENGTH), iv(AES::BLOCKSIZE);

RandomNumberSource rs1(prng, AES::MAXIMUM_KEYLENGTH, new ArraySink(key, key.size()));
RandomNumberSource rs2(prng, AES::BLOCKSIZE, new ArraySink(iv, iv.size()));

HexEncoder encoder(new FileSink(std::cout));

std::cout << "Key: ";
encoder.Put(key, key.size());
encoder.MessageEnd();
std::cout << std::endl;

std::cout << "IV: ";
encoder.Put(iv, iv.size());
encoder.MessageEnd();
std::cout << std::endl;

EAX<AES>::Encryption encryptor;
encryptor.SetKeyWithIV(key, key.size(), iv, iv.size());

// Plaintext message
std::string message;

// Output file
FileSink file("message.enc");

// Source wrappers
ArraySource as(iv, iv.size(), true,
    new Redirector(file));

// Source wrapper
StringSource ss(message, true,
    new StreamTransformationFilter(encryptor,
       new Redirector(file)));

当我将尝试解密此文件时，我如何分别提取iv和密文？

使用如下所示。

// Key is from previous example. It cannot change
SecByteBlock key(AES::MAXIMUM_KEYLENGTH), iv(AES::BLOCKSIZE);    
FileSource fs("message.enc", false /* DO NOT Pump All */);

// Attach new filter
ArraySink as(iv, iv.size());
fs.Attach(new Redirector(as));
fs.Pump(AES::BLOCKSIZE);  // Pump first 16 bytes

EAX<AES>::Decryption decryptor;
decryptor.SetKeyWithIV(key, key.size(), iv, iv.size());

// Detach previously attached filter, attach new filter
ByteQueue queue;
fs.Detach(new StreamTransformationFilter(decryptor, new Redirector(queue)));
fs.PumpAll();  // Pump remainder of bytes

SecByteBlock block(queue.MaxRetrievable());
ArraySink sink(block, block.size());
queue.TransferTo(sink);

std::string recovered;
StringSink sink(recovered);
queue.TransferTo(sink);

HexEncoder encoder(new FileSink(std::cout));

std::cout << "IV: ";
encoder.Put(iv, iv.size());
encoder.MessageEnd();
std::cout << std::endl;