具有 AES128 CTR 模式的 CryptoSwift - 错误计数器增量？答案

【问题标题】：CryptoSwift with AES128 CTR Mode - Buggy counter increment?具有 AES128 CTR 模式的 CryptoSwift - 错误计数器增量？
【发布时间】：2018-10-11 15:22:53
【问题描述】：

我在使用AES128 和CTR-Mode 和我的测试函数(nullArrayBugTest()) 时遇到了CryptoSwift-API (krzyzanowskim) 的问题，该函数在特定计数器值（0 和25 之间= 13 和24 之间）上产生错误数组计数通常应该是 16！即使我使用带有错误值 13 的手动递增的“iv_13”而不是默认的“iv_0”和计数器 13... 测试一下以了解我的意思。

  func nullArrayBugTest() {
    var ctr:CTR
    let nilArrayToEncrypt = Data(hex: "00000000000000000000000000000000")
    let key_ = Data(hex: "000a0b0c0d0e0f010203040506070809")
    let iv_0:  Array<UInt8> = [0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x0a, 0x0b, 0x0c, 0x0d, 0x0e, 0x0f]
    //let iv_13:  Array<UInt8> = [0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x0a, 0x0b, 0x0c, 0x0d, 0x0e, 0x1c]
    var decryptedNilArray = [UInt8]()

    for i in 0...25 {
        ctr = CTR(iv: iv_0, counter: i)
        do {
            let aes = try AES(key: key_.bytes, blockMode: ctr)
            decryptedNilArray = try aes.decrypt([UInt8](nilArrayToEncrypt))
            print("AES_testcase_\(i) for ctr: \(ctr) withArrayCount: \(decryptedNilArray.count)")
        }catch {
            print("De-/En-CryptData failed with: \(error)")
        }
    }
}

Output with buggy values

为什么我总是需要具有 16 个值的加密数组的问题并不重要：D。

有人知道为什么aes.decrypt()-function 会像我收到的那样处理吗？

感谢您的宝贵时间。

迈克尔·S.

【问题讨论】：

标签： swift encryption aes cryptoswift

【解决方案1】：

CryptoSwift 默认为 PKCS#7 填充。您生成的明文有无效的填充。 CryptoSwift ignores padding errors, ~~which IMO 是一个错误，但这就是它的实现方式。（您认为“正确”的所有计数器都应该根本无法解密。）~~（我与 Marcin 讨论过这个问题，他提醒我，即使在这个低级别，忽略填充错误也是正常的以避免填充 oracle 攻击。I'd forgotten that I do it this way too....)

也就是说，有时填充会“足够接近”，以至于 CryptoSwift 会尝试删除填充字节。它通常不是有效的填充，但对于 CrypoSwift 的测试来说已经足够接近了。

例如，您的第一个计数器创建以下填充明文：

[233, 222, 112, 79, 186, 18, 139, 53, 208, 61, 91, 0, 120, 247, 187, 254]

254 > 16，因此 CryptoSwift 不会尝试删除填充。

对于 13 的计数器，返回以下填充明文：

[160, 140, 187, 255, 90, 209, 124, 158, 19, 169, 164, 110, 157, 245, 108, 12]

根本问题是你没有解密你加密的东西。您只是通过解密方案运行一个静态块。

如果你不想要填充，你可以要求：

let aes = try AES(key: key_.bytes, blockMode: ctr, padding: .noPadding)

这将返回您所期望的。

以防其他读者有任何困惑：CTR 的这种使用非常不安全，不应复制任何部分。我假设实际的加密代码不能像这样工作。

【讨论】：

【解决方案2】：

我猜加密是在没有应用填充的情况下发生的，但是你使用填充来解密。要解决此问题，请在两侧使用相同的技术。也就是说，这是一个解决方案（@rob-napier 答案更详细）：

try AES(key: key_.bytes, blockMode: ctr, padding: .noPadding)

【讨论】：