c语言中的openssl aes_128_ctr答案

【问题标题】：openssl aes_128_ctr in cc语言中的openssl aes_128_ctr
【发布时间】：2016-05-28 12:21:01
【问题描述】：

我有一个 1MB 大小的数据，想使用 aes_128_ctr 进行加密。我在 openssl 中找到源代码如下。

/* The input encrypted as though 128bit counter mode is being
 * used.  The extra state information to record how much of the
 * 128bit block we have used is contained in *num, and the
 * encrypted counter is kept in ecount_buf.  Both *num and
 * ecount_buf must be initialised with zeros before the first
 * call to AES_ctr128_encrypt().
 */
void AES_ctr128_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
    const unsigned long length, const AES_KEY *key,
    unsigned char counter[AES_BLOCK_SIZE],
    unsigned char ecount_buf[AES_BLOCK_SIZE],
    unsigned int *num) {

    unsigned int n;
    unsigned long l=length;

    assert(in && out && key && counter && num);
    assert(*num < AES_BLOCK_SIZE);

    n = *num;

    while (l--) {
        if (n == 0) {
            AES_encrypt(counter, ecount_buf, key);
            AES_ctr128_inc(counter);
        }
        *(out++) = *(in++) ^ ecount_buf[n];
        n = (n+1) % AES_BLOCK_SIZE;
    }

    *num=n;
}

我的问题是：为了加密整个 1MB 数据，我是否需要使用 while 循环来加密每个 128 位？我可以通过将长度设置为（1024 * 1024 / 16）来调用这个函数一次吗？而且我不明白这个 *num 做什么。谁能帮我解释一下？

【问题讨论】：

您必须多次调用 encrypt 函数来加密所有数据，但您必须只初始化一次 ctr_state struct，它将被 encrypt 函数使用。 num 参数是一个指针，它将指向 ctr_state 结构的 num 元素：&state->num。也许this 的回答会对你有所帮助。
你应该不使用AES_encrypt和朋友。这是一个纯软件实现，因此您不会享受硬件支持，如 AES-NI。您应该使用EVP_* 函数。请参阅 OpenSSL wiki 上的 EVP Symmetric Encryption and Decryption。事实上，您可能应该使用经过身份验证的加密，因为它提供机密性和真实性。请参阅 OpenSSL wiki 上的 EVP Authenticated Encryption and Decryption。
可能相关：AES CTR 256 Encryption Mode of operation on OpenSSL（或至少在 Stack Overflow 上已提供参考）。另见Is it possible to use AES CTR mode encryption using the EVP API。

标签： c encryption openssl

【解决方案1】：

您可以一口气完成。因此，首先初始化AES_KEY key（用于加密），然后在加密之前执行memset(ecount_buf,0,AES_BLOCK_SIZE);unsigned int num=0;，并用文件的计数器值填充计数器缓冲区。

然后拨打AES_ctr128_encrypt(in,out,length, &key,counter,ecount_buf,&num); 其中length 是以字节为单位的长度，所以1024 * 1024。

如果您稍后将数据附加到文件中，您可以在此调用之后继续使用 counter、ecount_buf 值和 num 值。这些值都是在函数内部工作期间修改的。

它们是必需的，因为如果您要在计数器模式下加密 15 个字节并想稍后再添加 15 个，那么您仍然需要用于前 15 个字节的加密计数器值来加密第 16 个字节（块还没有用完），所以在第一次加密后num 将是 15，以跟踪这一点。然后计数器被更新，加密为新值，并用于接下来的 14 个字节，num 变为 14，依此类推。如果您永远不会将任何数据附加到文件中，那么out 准备好了，然后在加密调用之后将num、count_buffer 和counter 归零，然后忘记它们。

改用算法的 EVP 接口可能会更容易混淆，它会在自己的上下文中跟踪这些东西（查看 evp.h）。

【讨论】：