OpenSSL AES_cbc_encrypt 与 EVP 接口答案

【问题标题】：OpenSSL AES_cbc_encrypt vs EVP interfacesOpenSSL AES_cbc_encrypt 与 EVP 接口
【发布时间】：2015-10-03 11:49:17
【问题描述】：

我需要使用 AES-CBC 加密长期存在的网络数据流。我在想我会打电话给EVP_EncryptInit_ex() 一次，然后保存 EVP_CIPHER_CTX 以便后续调用EVP_EncryptUpdate。然后在解密端做同样的事情。我发现的第一个问题是 EVP_DecryptUpdate 总是落后一个块。例如，如果我加密 32 个字节，第一次解密更新将只返回 16，即使我知道它已经解密了所有 32 个字节。我想这意味着我需要在每个EVP_DecryptUpdate 之后调用EVP_DecryptFinal，然后EVP_EncryptInit_ex() 在下一次更新之前重置iv。

第二个问题是我可能有 1000 多个这样的流，并且正在尝试最小化内存占用。 sizeof(EVP_CIPHER_CTX) 只有 168 字节，但如果我在 1000 次调用 EVP_EncryptInit_ex() 之前和之后查询内存使用情况，看起来它为每个上下文分配了额外的 412 字节（这是在第一次调用后的 20K 之上）。

更正，我看到每个 CTX 412 字节而不是 168 + 412

AES_cbc_encrypt() 界面看起来更适合我的需求。有一个固定的 260 字节 AES_KEY 结构，另外我需要自己维护 16 字节 IV。但是，据我了解，它不使用 AES-NI 英特尔硬件加速。 https://security.stackexchange.com/questions/35036/different-performance-of-openssl-speed-on-the-same-hardware-with-aes-256-evp-an 有没有办法在AEC_cbc_encrypt() 接口上启用 AES-NI？ EVP 的 2X 内存需求不仅是 API 的副作用，而且是提高速度所必需的吗？有没有使用 AES-NI 的 OpenSSL 的良好替代方案？

【问题讨论】：

奇怪的是，我花了最后几个小时试图回答自己同样的问题。到目前为止，我倾向于 aes.h，evp.h 更通用，如果您计划将来支持不同的加密算法会更好。就我而言，这无关紧要，我对它的内存管理感到尴尬
我同意，但我想使用 AES-NI。我多年来一直在使用 Brian Gladman 源，并且看到它现在支持 AES-NI。他面向 Windows 构建环境，但我让 aes_ni.c 在 Linux 上构建和运行没有太多努力。每个键都有固定的 256 字节上下文。不幸的是，我不知道如何在我喜欢进行开发的 OS X 上进行构建。
“我需要加密长期存在的网络数据流...” - 根据定义，网络数据不会长期存在。它是有约束的，它有一个有限的生命周期。持久存储中的数据不受约束，并且具有无限的生命周期。（这就是网络数据包和文件系统文件之间的真正区别）。
“长期存在”是指加密过程相对于文件的一次性加密来说是长期存在的。

标签： c encryption openssl aes libcrypto

【解决方案1】：

有没有办法在 AEC_cbc_encrypt() 接口上启用 AES-NI？

没有。 AES_encrypt 是纯软件实现。它永远不会使用硬件加速。

此外，OpenSSL 项目告诉您不要使用AES_encrypt 和朋友。相反，他们告诉您使用EVP_encrypt 和朋友。

EVP 的 2X 内存需求不仅是 API 的副作用，而且是提高速度所必需的吗？

很难说，因为我从来没有分析过它。但这有什么关系？如果你需要做 X，那么在 OpenSSL 中你真的别无选择。在这里，X 是使用 EVP 接口进行身份验证加密。

有没有使用 AES-NI 的 OpenSSL 的良好替代方案？

很难说。也许您可以阐明您的要求，然后在Programmers Stack Exchange 上提问。这是提出高级设计问题的地方。

【讨论】：

OpenSSL 项目说要使用 EVP 接口，这样切换算法会更容易，这对我来说并不感兴趣。与硬件加速的联系被提及得比较模糊，有一条评论建议（现在我知道不正确）可以在直接算法上手动启用它。