在 Crypto++ 中使用 RSA 加密对称 AES 密钥

Question

我正在尝试在两个部分之间交换 AES 密钥。AES 密钥将使用接收方的 RSA publicKey 加密，然后写入文件。

我正在使用 Crypto++ 库，这是我的程序的开始：

//generate key pair
CryptoPP::AutoSeededRandomPool rng;
CryptoPP::RSAES_OAEP_SHA_Decryptor priv(rng, 4096);

RSA::PrivateKey privateKey(params);
RSA::PublicKey publicKey(params);

//generate aes key (256bits)
SecByteBlock key(AES::MAX_KEYLENGTH);
rnd.GenerateBlock(key, key.size());

（你会认出 Crypto++ wiki 例子）

然后我开始加密例程：

CryptoPP::SecByteBlock cipher(CryptoPP::AES::MAX_KEYLENGTH), decrypted_data(CryptoPP::AES::MAX_KEYLENGTH);

CryptoPP::RSAES_OAEP_SHA_Encryptor e(publicKey);

我不知道该用哪一个：CryptoPP:: ArraySource 或 CryptoPP::StringSource？

Answer 1

... 在我不知道该使用什么之后： CryptoPP::ArraySource ？ CryptoPP::StringSource ?

在此之后，为 RSA 加密器使用 PK_EncryptorFilter；并使用ArraySource 作为您尝试加密的密钥。 ArraySource 只是 StringSource 的 typedef，所以您实际上只是在使用 StringSource。

代码如下所示。我没有运行示例，所以请修正错别字。

SecByteBlock key(AES::MAX_KEYLENGTH);
rng.GenerateBlock(key, key.size());
...

RSAES_OAEP_SHA_Encryptor encryptor(publicKey);
...

ArraySource as(key, key.size(), true, /* pump all data */
    new PK_EncryptorFilter(rng, encryptor,
        new FileSink("session-key.enc")));

您可以将其写入std::string，使用如下内容：

std::string session_key;
ArraySource as(key, key.size(), true, /* pump all data */
    new PK_EncryptorFilter(rng, encryptor,
        new StringSink(session_key)));

您也可以使用ByteQueue。 Redirector 打破了所有权链。另请参阅 Crypto++ wiki 上的 Redirector。

ByteQueue queue;
ArraySource as(key, key.size(), true, /* pump all data */
    new PK_EncryptorFilter(rng, encryptor,
        new Redirector(queue)));

ByteQueue 很酷，因为它们包裹了SecByteBlock。进入ByteQueue 后，您可以使用TransferTo 和CopyTo 移动字节：

ByteQueue queue;
ArraySource as(key, key.size(), true, /* pump all data */
    new PK_EncryptorFilter(rng, encryptor,
        new Redirector(queue)));

// Copy bytes to a file
FileSink sink1("session-key.enc");
queue.CopyTo(sink1);

// Copy bytes to std::out
HexEncoder encoder(new FileSink(std::cout));
queue.CopyTo(encoder);

// Transfer bytes to a SecByteBlock.
SecByteBlock block(queue.MaxRetrievable());
ArraySink sink2(block, block.size());
queue.TransferTo(sink2);
// No bytes remain in the queue

您可能还对 Crypto++ wiki 上的 Pipelines 感兴趣。您在上面看到的东西是管道中使用的源、过滤器和接收器。

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如果它应该保存加密的对称密钥，那么它太小了：

SecByteBlock cipher(AES::MAX_KEYLENGTH);

查看 Crypto++ wiki 上的 RSA Encryption Schemes。 cipher 需要为 encryptor.CiphertextLength(AES::MAX_KEYLENGTH);，这大致是 RSA 模数的大小减去 OAEP 格式化和填充的大约 50 个字节。

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(comment) > 现在我正在尝试添加部分以使用私钥对其进行解密...这是正确的吗？

StringSource(readed_key, true,
    new PK_DecryptorFilter(rng, decryptor, new 
        FileSource("sessionkey.enc")));

好吧，过滤器部分是正确的（PK_DecryptorFilter 部分）。在 Crypto++ 中，数据从源流向接收器。所以一般的模式如下图所示。它被称为Pipeline。

Source(..., new Filter(..., new Filter(..., new Sink(...))));

通常你想要类似下面的东西。 Redirector 打破了所有权链。另请参阅 Crypto++ wiki 上的 Redirector。

// decrypted, in-memory
SecByteBlock session_key(AES::MAX_KEYLENGTH);
ArraySink sink(session_key, session_key.size());

FileSource fs("sessionkey.enc", true,
    new PK_DecryptorFilter(rng, decryptor, 
        new Redirector(sink)));

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(comment) > ...再对比原文...

您可以在几乎恒定的时间内将两个字节缓冲区与VerifyBufsEqual 进行比较。再次，请参阅 Crypto++ wiki。