c - 生成随机 n 字节 Base64 字符串后不可打印的字符

Question

我试图使用 openssl 生成一个 32 字节的 base64 字符串，但它并不总是产生 32 字节的字符串，有时输出是乱码并且无法正确显示

#include <openssl/rand.h>
#include <openssl/bio.h>
#include <openssl/evp.h>
#include <openssl/buffer.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int Base64Encode(const unsigned char* buffer, unsigned char** b64text) { //Encodes a binary safe base 64 string
    BIO *bio, *b64;
    BUF_MEM *bufferPtr;
    b64 = BIO_new(BIO_f_base64());
    bio = BIO_new(BIO_s_mem());
    bio = BIO_push(b64, bio);
    BIO_set_flags(bio, BIO_FLAGS_BASE64_NO_NL); //Ignore newlines - write everything in one line
    BIO_write(bio, buffer, strlen(buffer));
    BIO_flush(bio);
    BIO_get_mem_ptr(bio, &bufferPtr);
    BIO_set_close(bio, BIO_NOCLOSE);
    BIO_free_all(bio);
    *b64text=bufferPtr->data;
    return (0); //success
}
int main() {
    unsigned char buffer[35], *base64EncodeOutput;
    int ret = RAND_bytes(buffer, 32);
    buffer[32]=''; // Null terminate
    (void)Base64Encode(buffer, &base64EncodeOutput);
    (void)printf("Return value of the operation was: %dn%sn", ret, base64EncodeOutput);
    return EXIT_SUCCESS;
}

编译和运行 gcc rand_str.c -lcrypto && ./a.out | tail -1 ，有时会产生类似以下内容：

I6YaDVSRPw5Ux+2paY4u4ToMKtZXQoBj`�

有时输出的长度甚至不是 32 字节。

我的目标是复制此命令的功能： openssl rand -base64 32

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我需要做些什么不同的事情？

Answer 1

BIO_write(bio, buffer, strlen(buffer));

NUL 是一个有效的随机字节，因此 strlen 有时会返回小于所需值 （32）。

' 是由于 base64 缓冲区没有 NUL 终止符，因此它读出了一些随机垃圾。我不知道有什么方法可以强制OpenSSL添加NUL，但是您可以告诉printf在哪里停止：

(void)printf("Return value of the operation was: %dn%.44sn", ret, base64EncodeOutput);

Answer 2

使用 gcc 编译和运行 rand_str.c -lcrypto &&./a.out | tail -1，有时会产生类似以下内容：

I6YaDVSRPw5Ux+2paY4u4ToMKtZXQoBj`�

BIO's不产生 C 弦。它们不是 NULL 终止的。

再执行一次BIO_write，并在从链中删除Base64 BIO 后写入 NULL 字符。

Answer 3

多亏了上面发布的解决方案，我才能够解决这个问题。结果如下：

#include <openssl/rand.h>
#include <openssl/bio.h>
#include <openssl/evp.h>
#include <openssl/buffer.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
static char* base64_bytes(int size) {
    char *buff = malloc(size + 1), *bytes = NULL;
    int chunk;
    BIO *b64, *out;
    BUF_MEM *bptr;
    // Create a base64 filter/sink
    if ((b64 = BIO_new(BIO_f_base64())) == NULL) {
        return NULL;
    }
    // Create a memory source
    if ((out = BIO_new(BIO_s_mem())) == NULL) {
        return NULL;
    }
    // Chain them
    out = BIO_push(b64, out);
    BIO_set_flags(out, BIO_FLAGS_BASE64_NO_NL);
    // Generate random bytes
    if (!RAND_bytes(buff, size)) {
        return NULL;
    }
    // Write the bytes
    BIO_write(out, buff, size);
    BIO_flush(out);
    // Now remove the base64 filter
    out = BIO_pop(b64);
    // Write the null terminating character
    BIO_write(out, "", 1);
    BIO_get_mem_ptr(out, &bptr);
    // Allocate memory for the output and copy it to the new location
    bytes = malloc(bptr->length);
    strncpy(bytes, bptr->data, bptr->length);
    // Cleanup
    BIO_set_close(out, BIO_CLOSE);
    BIO_free_all(out);
    free(buff);
    return bytes;
}
int main() {
    char *b64 = base64_bytes(32);
    puts(b64);
    free(b64);
    return EXIT_SUCCESS;
}

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我最初尝试的主要问题是，当 null 终止符通过 base64 过滤器时，它不会被识别为字符串的末尾，而是被转换为 base64，这使得字符串看起来像我原来的帖子一样。

因此，建议的解决方案是在写入原始字符串后从BIO中删除base64过滤器，然后只留下out BIO。由于 BIO out只是一个接收器，我们几乎可以向它写入任何内容，并且它不会修改它的输入。因此，这提供了将 null 终止符写入基础缓冲区并在以后检索完整字符串的机会。