如何使用salsa20（或ChaCha）？

Question

假设我们有一个大文件，可以读取 1024 字节左右的块，我如何使用 Salsa 或 Chacha 20 加密和解密每个块？

另外，我应该在哪里指定轮数（即 8、12 或 20）？

到目前为止，我还没有通过查看 eSTREAM 测试包来弄清楚:(

我已经通过eSTREAM 和Salsa20 homepage 下载了以下文件：

• chacha.c
• ecrypt-config.h
• ecrypt-machine.h
• ecrypt-portable.h
• ecrypt-sync.h

我看到 encrypt-sync.h 中的 cmets 以这种顺序谈论调用函数：

• ECRYPT_keysetup();
• ECRYPT_ivsetup();
• ECRYPT_encrypt_bytes();

但我完全不知道我应该提供什么作为参数来完成这项工作......

这是我迄今为止最好的尝试，从一小串明文开始（我的 C 已经生锈了……我可能犯了一些基本错误，虽然我看不到它）：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include "ecrypt-sync.h"

#define CHUNKSIZE 1024

void getRandomBytes(u8 **str, u32 len);
void showData(u8 *data, u8 *header);

int main(int argc, char** argv)
{
    char plaintext[CHUNKSIZE] = "THIS IS A TEST";
    ECRYPT_ctx ctx;
    u8 *key, *IV, *ciphertext, *result;

    /*
    Don't use random values till we get it working with zeroes at least
    getRandomBytes(&key, ECRYPT_MAXKEYSIZE/8);
    getRandomBytes(&IV, ECRYPT_MAXIVSIZE/8);
    */

    key = (u8 *)calloc((size_t)ECRYPT_MAXKEYSIZE/8, sizeof(u8));
    IV = (u8 *)calloc((size_t)ECRYPT_MAXIVSIZE/8, sizeof(u8));

    printf("Encrypting [%s] using random %d bit key and %d bit IV:\n", plaintext, ECRYPT_MAXKEYSIZE, ECRYPT_MAXIVSIZE);

    ECRYPT_init();
    ECRYPT_keysetup(&ctx, key, ECRYPT_MAXKEYSIZE, ECRYPT_MAXIVSIZE);
    ECRYPT_ivsetup(&ctx, IV);

    ciphertext = (u8 *)calloc((size_t)CHUNKSIZE, sizeof(u8));

    ECRYPT_encrypt_bytes(&ctx, plaintext, ciphertext, CHUNKSIZE);

    //showData(ciphertext, "CIPHERTEXT");

    result = (u8 *)calloc((size_t)CHUNKSIZE, sizeof(u8));

    ECRYPT_decrypt_bytes(&ctx, ciphertext, result, CHUNKSIZE);
    printf("And now decrypting back: [%s]\n", result);

    return 0;
}

void showData(u8 *data, u8 *header) {
    printf("\n-----BEGIN %s-----\n%s\n-----END %s-----\n", header, data, header);

}

void getRandomBytes(u8 **str, u32 len) {
    int fd = open("/dev/random", O_RDONLY);
    char *ptr = malloc((size_t) + 1);

    read(fd, ptr, len);
    close(fd);

    ptr[len] = '\0';
    *str = ptr; 
}

结果如下：

使用随机 256 位密钥和 64 位 IV 加密 [这是一个测试]： 现在解密回来：[（一堆随机字符）]

它应该在哪里：

现在解密回来：[这是一个测试]

欢迎使用 C 或 C++ 提供您的解决方案

谢谢！

Answer 1

如果您打算在实际代码中使用 Salsa20 并且您提出这样的问题，您可能希望使用带有友好 C++ 包装器的 NaCl 库。

见The NaCl website。

要回答您的实际问题：您需要再次设置 IV 以进行解密操作。 IV 由您的随机数和块偏移量组成。加密/解密函数会增加偏移量，从而为您的代码提供不同的加密和解密函数 IV。