Crypto++ aes-256-ecb 结果与 openssl 不同

Question

我正在尝试加密一个简单的字符串，例如“Hello World！”通过 Crypto++，并通过 Crypto++ 解密成功。但是通过 OpenSSL 命令解密 Crypto++ 加密结果时出现错误。

我的 C++ 代码：

#include <iostream>
#include <aes.h>
#include <base64.h>
#include <modes.h>

std::string aes_encrypt(std::string key, std::string plain)
{
    std::string result;
    CryptoPP::ECB_Mode<CryptoPP::AES>::Encryption ecb_encryptor((byte *)key.c_str(), CryptoPP::AES::MAX_KEYLENGTH);
    auto encryptor = new CryptoPP::StreamTransformationFilter(ecb_encryptor,
        new CryptoPP::Base64Encoder(new CryptoPP::StringSink(result), false),
        CryptoPP::StreamTransformationFilter::ZEROS_PADDING);
    CryptoPP::StringSource(plain, true, encryptor);

    return result;
}

std::string aes_decrypt(std::string key, std::string cipher)
{
    std::string result;
    CryptoPP::ECB_Mode<CryptoPP::AES>::Decryption ecb_decryptor((byte *)key.c_str(), CryptoPP::AES::MAX_KEYLENGTH);
    auto decryptor = new CryptoPP::Base64Decoder(new CryptoPP::StreamTransformationFilter(ecb_decryptor,
        new CryptoPP::StringSink(result),
        CryptoPP::StreamTransformationFilter::ZEROS_PADDING));
    CryptoPP::StringSource(cipher, true, decryptor);

    return result;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    const char *key = "1234567890";
    const char *plain = "Hello World!";

    std::cout << "plain: " << plain << std::endl;
    std::string cipher = aes_encrypt(key, plain);
    std::cout << "cipher: " << aes_encrypt(key, plain) << std::endl;
    std::cout << "plain: " << aes_decrypt(key, cipher) << std::endl;

    return 0;
}

输出：

plain: Hello World!
cipher: bVgt4KsCOTULujusMJvhhw==
plain: Hello World!

OpenSSL 命令：

xxx@xxxdeMacBook-Pro ~ $ echo -n 'Hello World!' | openssl enc -e -aes-256-ecb -nosalt -a -A -pass pass:1234567890
7sQWFmxUUQ8DpoXh9DXS8g==
xxx@xxxdeMacBook-Pro ~ $ echo -n '7sQWFmxUUQ8DpoXh9DXS8g==' | openssl enc -d -aes-256-ecb -nosalt -a -A -pass pass:1234567890
Hello World!

尝试使用 OpenSSL 解密 Crypto++ 结果失败：

xxx@xxxdeMacBook-Pro ~ $ echo -n 'bVgt4KsCOTULujusMJvhhw==' | openssl enc -d -aes-256-ecb -nosalt -a -A -pass pass:1234567890
bad decrypt
78710:error:06065064:digital envelope routines:EVP_DecryptFinal_ex:bad decrypt:/BuildRoot/Library/Caches/com.apple.xbs/Sources/OpenSSL098/OpenSSL098-64.50.6/src/crypto/evp/evp_enc.c:330:

Answer 1

这是因为您使用了不同的填充（Crypto++ 中的零填充与 OpenSSL 中的 PKCS#7 填充）和完全不同的密钥。

在 OpenSSL 中，密钥源自您使用 EVP_BytesToKey 函数提供的密码（毕竟它称为 -pass）。
如果您想使用正确的 AES 密钥，可以使用-K 命令行选项来提供十六进制编码的密钥（长度应为 32、48 或 64 个字符）。

在 Crypto++ 中，您直接将损坏的密钥传递给 ecb_encryptor。 AES 支持 16、24 和 32 字节长度的密钥，两者之间不支持。但是您提供了一个 10 字节的密钥并告诉 Crypto++ 该密钥实际上是 32 字节长。这可能会导致随机密钥，因为内存中剩余的字节可能包含一些垃圾值。
如果要使用 OpenSSL 的基于密码的加密，Crypto++ 提供了OpenSSL's EVP_BytesToKey function 的实现。

您是否决定使用有效的 AES 密钥或密码取决于您。请记住，AES 密钥应该是随机生成的以确保安全，并且密码必须足够长以提供任何良好的安全性。我会说密码必须比您想要的位强度长大约 30%（对于 128 位安全性，您需要一个随机生成的密码，包含 21 个包含大写、小写字母和数字的字符）。

安全注意事项：

你不应该使用ECB mode。它是确定性的，因此在语义上不安全。您至少应该使用像CBC 或CTR 这样的随机模式。最好对您的密文进行身份验证，以免像padding oracle attack 这样的攻击是不可能的。这可以通过 GCM 或 EAX 等经过身份验证的模式或encrypt-then-MAC 方案来完成。