c-当我使用OpenSSL AES命令行工具和OpenSSL AES API时，不同的密文

Question

为什么我使用openssl aes命令工具和openssl aes api时得到不同的密文？

我使用了三种类型的加密：

• 键入a）openssl命令行工具
• 在javax.cryto中键入b）类
• 类型c）OpenSSL c api

使用类型（a）和（b），我得到了相同的密文。但我在使用（c）时得到了不同的密文。

当使用方法c和方法a/b时，我想得到相同的密文。我觉得c类型有问题，但我找不到。注意，我在上面三个方法中使用了相同的KEY，IV对。

键入a ：

openssl enc -aes-128-cbc -e -a -in pt.txt -out ct.txt -K 01010101010101010101010101010101 -iv 01010101010101010101010101010101 -p 

类型b：
使用javax.crypto的Java代码。我不会粘贴代码，因为通过这种方式，我获得了与类型a相同的密文。

类型c：使用OpenSSL API的C代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <openssl/aes.h>
int main(int argc, char** argv) {
    AES_KEY aes;
    unsigned char key[AES_BLOCK_SIZE];        // AES_BLOCK_SIZE = 16
    unsigned char iv[AES_BLOCK_SIZE];        // init vector
    unsigned char* input_string;
    unsigned char* encrypt_string;
    unsigned char* decrypt_string;
    unsigned int len;        // encrypt length (in multiple of AES_BLOCK_SIZE)
    unsigned int i;
    // check usage
    if (argc != 2) {
        fprintf(stderr, "%s <plain text>n", argv[0]);
        exit(-1);
    }
    // set the encryption length
    len = 0;
    if ( strlen(argv[1])>=AES_BLOCK_SIZE || 
         (strlen(argv[1]) + 1) % AES_BLOCK_SIZE == 0) {
        len = strlen(argv[1]) + 1;
    } else {
        len = ((strlen(argv[1]) + 1) / AES_BLOCK_SIZE + 1) * AES_BLOCK_SIZE;
    }
    // set the input string
    input_string = (unsigned char*)calloc(len, sizeof(unsigned char));
    if (input_string == NULL) {
        fprintf(stderr, "Unable to allocate memory for input_stringn");
        exit(-1);
    }
    strncpy((char*)input_string, argv[1], strlen(argv[1]));
    // Generate AES 128-bit key
    memset(key, 0x01, AES_BLOCK_SIZE);
    // Set encryption key
    memset(iv, 0x01, AES_BLOCK_SIZE);
    if (AES_set_encrypt_key(key, 128, &aes) < 0) {
        fprintf(stderr, "Unable to set encryption key in AESn");
        exit(-1);
    }
    // alloc encrypt_string
    encrypt_string = (unsigned char*)calloc(len, sizeof(unsigned char));    
    if (encrypt_string == NULL) {
        fprintf(stderr, "Unable to allocate memory for encrypt_stringn");
        exit(-1);
    }
    // encrypt (iv will change)
    AES_cbc_encrypt(input_string, encrypt_string, len, &aes, iv, AES_ENCRYPT);
    /////////////////////////////////////
    // alloc decrypt_string
    decrypt_string = (unsigned char*)calloc(len, sizeof(unsigned char));
    if (decrypt_string == NULL) {
        fprintf(stderr, "Unable to allocate memory for decrypt_stringn");
        exit(-1);
    }
    // Set decryption key
    memset(iv, 0x01, AES_BLOCK_SIZE);
    if (AES_set_decrypt_key(key, 128, &aes) < 0) {
        fprintf(stderr, "Unable to set decryption key in AESn");
        exit(-1);
    }
    // decrypt
    AES_cbc_encrypt(encrypt_string, decrypt_string, len, &aes, iv, 
            AES_DECRYPT);
    // print
    printf("input_string =%sn", input_string);
    printf("encrypted string =");
    for (i=0; i<len; ++i) {
        printf("%u ", encrypt_string[i]);    
    }
    printf("n");
    printf("decrypted string =%sn", decrypt_string);
    return 0;
}

产出不同的原因是什么？

Answer 1

在您的C代码中，您基本上使用零填充：您分配一个由零填充的内存区域（由calloc填充），然后将纯文本复制到该区域，使末尾的零保持不变。

openssl enc使用与C代码不同的填充。openssl enc的文档上写着（我强调）：

所有块密码通常使用PKCS#5填充，也称为标准块填充：这允许执行基本的完整性或密码检查。然而，由于随机数据通过测试的几率高于256分之一不是一个很好的测试。

此外，默认情况下，openssl enc命令使用salt，该salt会随机化密文。salt的作用与每条消息的初始化向量（IV）类似。但是你使用的是显式IV，所以salt是而不是随机化密文。

javax.crypto.Cipher的文档（我想你用过）说：

转换的形式是：

• "算法/模式/填充"或
• "算法"

（在后一种情况下，模式和填充的提供者特定默认值使用方案）。例如，以下是有效的转换：

Cipher c = Cipher.getInstance("DES/CBC/PKCS5Padding");

因此，如果你只是使用AES或ARS/CBC而没有指示填充模式，它会使用它认为合适的任何内容，在你的情况下，这恰好与OpenSSL使用的内容相同（即PKCS#5填充）。

要更改你的C程序，你必须自己做同样的填充（本质上，它是用x个字节填充块，所有字节的值都与这个数字相同，而当最后一个块已经满时，再加上一个用16填充的整个块）-或者使用更高级别的EVP函数，它应该为你提供一种指定密码填充模式的方法。