适用于 NodeJs 和 mbedtls 的加密程序

Question

首先，让我先声明一下，我无论如何都不是密码学家，而且我也不是很擅长编写 c 代码，所以如果这个问题的答案是显而易见的或得到了回答，请原谅。我正在开发一个消息传递程序，无法在目标平台上使用 TLS。因此，我需要找到一种方法来使用对称预共享密钥密码（如 AES）来加密每条消息。

我正在寻找一种方法来加密和解密一端的 mbedtls 程序（例如 aescrypt2）和另一端的 nodejs 程序之间的数据。 Mbedtls，以前称为 polarssl，是一个为嵌入式设备提供加密的库。源代码中包含一些示例程序，例如 aescrypt2、rsaencrypt、ecdsa 和 crypt_and_hash。

Aescrypt2 在生成的加密数据也使用 aescrypt2 解密时工作正常，但我似乎无法使用 aescrypt 加密数据以使用 nodejs 加密或任何其他程序解密，包括 openssl。例如：

echo 'this is a test message' >test.txt
aescrypt 0 test.txt test.out hex:E76B2413958B00E193
aescrypt 1 test.out test.denc hex:E76B2413958B00E193
cat test.denc
this is a test message

使用 openssl：

openssl enc -in out.test -out outfile.txt -d -aes256 -k E76B2413958B00E193
bad magic number

一些当前不工作的示例节点代码

    var crypto = require('crypto');
    var AESCrypt = {};

AESCrypt.decrypt = function(cryptkey, iv, encryptdata) {
    encryptdata = new Buffer(encryptdata, 'base64').toString('binary');

    var decipher = crypto.createDecipheriv('aes-256-cbc', cryptkey, iv),
        decoded = decipher.update(encryptdata, 'binary', 'utf8');

    decoded += decipher.final('utf8');
    return decoded;
}

AESCrypt.encrypt = function(cryptkey, iv, cleardata) {
    var encipher = crypto.createCipheriv('aes-256-cbc', cryptkey, iv),
         encryptdata = encipher.update(cleardata, 'utf8', 'binary');

    encryptdata += encipher.final('binary');
    encode_encryptdata = new Buffer(encryptdata, 'binary').toString('base64');
    return encode_encryptdata;
}

var cryptkey   = crypto.createHash('sha256').update('Nixnogen').digest(),
    iv         = 'a2xhcgAAAAAAAAAA',
    buf        = "Here is some data for the encrypt", // 32 chars
    enc        = AESCrypt.encrypt(cryptkey, iv, buf);
    var dec        = AESCrypt.decrypt(cryptkey, iv, enc);

console.warn("encrypt length: ", enc.length);
console.warn("encrypt in Base64:", enc);
console.warn("decrypt all: " + dec);

这每次都会导致错误或垃圾文本。我也尝试过调整各种东西。

我已经尝试了一百种不同的方法，包括使用 -pass pass:password arg 无济于事。使用 nodejs，我要么得到严重的解密错误，要么在解密时出现乱码。我尝试过网上很多教程，例如this 一个，以及来自this thread 的建议，以及我能找到的所有其他内容。我读过不同的加密程序使用不同的标准，因此跨平台/程序/语言的兼容性并不总是得到保证，但我想有人曾经处于这种困境并且知道解决方案吗？

我将如何使用 nodejs 解密由 aescrypt2（或类似程序）加密的数据？我只能使用系统 exec 调用并让节点执行 aescrypt2 来解密/加密数据，这并不理想，因为它会大大减慢速度。我愿意使用与 aescrypt2 不同的程序。唯一的要求是它必须在Linux上运行，不能使用openssl库（因为目标系统不支持它们），程序应该小而简单，由于空间限制，最重要的是，加密/解密需要与nodejs兼容。任何帮助将不胜感激。

Answer 1

我将如何使用 nodejs 解密由 aescrypt2（或类似程序）加密的数据？

很抱歉，没有比这更好的答案了：做与 aescrypt2 在解密文件时所做的完全相同的事情。您已自行链接到源代码，因此只需在 node.js 中执行与在 C 中的解密分支中相同的步骤即可。

首先，熟悉layout of the file containing the encrypted data：

    /*
     *  The encrypted file must be structured as follows:
     *
     *        00 .. 15              Initialization Vector
     *        16 .. 31              AES Encrypted Block #1
     *           ..
     *      N*16 .. (N+1)*16 - 1    AES Encrypted Block #N
     *  (N+1)*16 .. (N+1)*16 + 32   HMAC-SHA-256(ciphertext)
     */

因此，您需要从文件中提取 IV、加密块和 HMAC，而不是尝试使用 openssl 尝试解密整个内容（您的 openssl 示例也没有使用正确的 IV，而是尝试导出它从提供的密钥 - 阅读man page）。

接下来，获取正确的密钥。用于加密/解密的actual key used 不是在命令行中提供的，而是使用 SHA256 使用命令行上传递的密钥对 IV 进行 8192 次散列迭代。

最后，他们使用 AES-256-ECB（您的 openssl 和 node.js 示例使用 CBC！）每 16 个字节解密一次，XOR the result 使用前 16 个字节（IV 用于前 16 个字节） .

可能还有更多，我只是列出了我在阅读 aescrypt2.c 代码时看到的最明显的东西。

所以我的建议是：尝试在 node.js 中编写相同的逻辑，并尝试为相应的 mbedtls 对应项查找 node.js 加密调用。

我不是加密专家，但我敢打赌，aescrypt 实现有很多感觉很复杂的步骤（例如生成实际使用的密钥），因为他们知道如何进行加密并且只是以正确的方式进行。