从密码 aes 256 GCM Golang 中提取标签

Question

我在 Ruby 中进行了加密和解密，并尝试用 Go 重写。我一步一步尝试，所以从 ruby​​ 中的加密开始，然后尝试在 go 中解密，它是有效的。但是当我尝试在 Go 中编写 encryption 并在 ruby​​ 中解密时。我在尝试提取标签时卡住了，我解释了我需要提取身份验证标签的原因

红宝石中的加密

plaintext = "Foo bar"
cipher = OpenSSL::Cipher.new('aes-256-gcm')
cipher.encrypt
cipher.iv = iv # string 12 len
cipher.key = key # string 32 len
cipher.auth_data = # string 12 len
cipherText = cipher.update(JSON.generate({value: plaintext})) + cipher.final
authTag = cipher.auth_tag
hexString = (iv + cipherText + authTag).unpack('H*').first

我尝试连接初始向量、密文和身份验证标签，因此在解密之前我可以提取它们，尤其是身份验证标签，因为我需要在 Ruby 中调用 Cipher#final 之前设置它

auth_tag

必须在调用 Cipher#decrypt、Cipher#key= 和 Cipher#iv=，但在调用 Cipher#final 之前。毕竟解密是 执行，标签在调用中自动验证 密码#final

这里是golang中的函数加密

ciphertext := aesgcm.Seal(nil, []byte(iv), []byte(plaintext), []byte(authData))
src := iv + string(ciphertext) // + try to add authentication tag here
fmt.Printf(hex.EncodeToString([]byte(src)))

如何提取身份验证标签并将其与 iv 和密文连接，以便我可以使用 ruby​​ 中的解密功能进行解密

raw_data = [hexString].pack('H*')
cipher_text = raw_data.slice(12, raw_data.length - 28)
auth_tag = raw_data.slice(raw_data.length - 16, 16)

cipher = OpenSSL::Cipher.new('aes-256-gcm').decrypt
cipher.iv = iv # string 12 len
cipher.key = key # string 32 len
cipher.auth_data = # string 12 len
cipher.auth_tag = auth_tag
JSON.parse(cipher.update(cipher_text) + cipher.final)

我希望能够在 Go 中进行加密，并尝试在 Ruby 中解密。

Answer 1

aesgcm.Seal 自动在密文末尾附加 GCM 标签。你可以在source看到它：

    var tag [gcmTagSize]byte
    g.auth(tag[:], out[:len(plaintext)], data, &tagMask)
    copy(out[len(plaintext):], tag[:])                   // <---------------- here

所以你已经完成了，你不需要任何其他东西。 gcm.Seal 已经返回密文，并在末尾附加了 auth 标签。

同样你不需要为gcm.Open提取身份验证标签，它会自动提取too：

    tag := ciphertext[len(ciphertext)-g.tagSize:]        // <---------------- here
    ciphertext = ciphertext[:len(ciphertext)-g.tagSize]

因此，在解密过程中您所要做的就是提取 IV（随机数）并将其余部分作为密文传递。

Answer 2

您希望您的加密流程是这样的：

func encrypt(in []byte, key []byte) (out []byte, err error) {

    c, err := aes.NewCipher(key)
    if err != nil {
        return
    }

    gcm, err := cipher.NewGCM(c)
    if err != nil {
        return
    }

    nonce := make([]byte, gcm.NonceSize())
    if _, err = io.ReadFull(rand.Reader, nonce); err != nil {
        return
    }

    out = gcm.Seal(nonce, nonce, in, nil) // include the nonce in the preable of 'out'
    return
}

根据 aes.NewCipher 文档，您的输入 key 的长度应为 16、24 或 32 个字节。

来自上述函数的加密 out 字节将包含 nonce 前缀（长度为 16、24 或 32 字节） - 因此可以在解密阶段轻松提取，如下所示：

// `in` here is ciphertext
nonce, ciphertext := in[:ns], in[ns:]

ns 的计算方式如下：

c, err := aes.NewCipher(key)
if err != nil {
    return
}

gcm, err := cipher.NewGCM(c)
if err != nil {
    return
}

ns := gcm.NonceSize()
if len(in) < ns {
    err = fmt.Errorf("missing nonce - input shorter than %d bytes", ns)
    return
}

---

编辑：

如果您使用默认密码设置在go 端加密（见上文）：

gcm, err := cipher.NewGCM(c)

从the source标签字节大小将是16。

注意：如果使用cipher.NewGCMWithTagSize - 那么大小显然会不同（基本上在12 到16 字节之间的任何地方）

因此，假设标签大小为16，掌握了这些知识，并且知道完整的有效负载安排是：

IV/nonce + raw_ciphertext + auth_tag

用于解密的Ruby侧的auth_tag，是payload的最后16个字节； raw_ciphertext 是IV/nonce 之后直到auth_tag 开始的所有字节。