我应该使用 AES 加密的 TCP 流实现数据包定界符吗？

Question

最近我正在尝试使用 Python Twisted 为物联网设备设计自定义协议。由于大多数 IoT 设备（终端节点）的功能不足以支持 TLS，因此我必须实施经过修改的轻量级传输安全性。但是 AES128/256 与标准 TLS 一样用于数据加密。

众所周知，TCP是一个流，传送的消息在TCP流中可能需要分隔符。在像 HTTP/FTP 这样的面向文本的消息中，使用 \n\r。在二进制消息中，我们应该定义自己的结构，例如 TLV 和 V 代表有效载荷数据。这可以在 Java 中由 Netty 实现，在 Python 中由 Twisted 实现。

当TCP被加密后，事情就变得复杂了。理论上，明文应该用AES加密，然后承载在TCP流上。文本消息很容易，但在二进制消息中，Type/Length 字段也被加密。此外，AES 是面向块的算法，这意味着一条消息可能需要下一条消息进行组合才能成为 encrypted/decrypted。 AES虽然可以透明传输，但是对于二进制报文的分片和解析却很难实现。

还有一种方法，我们可以将TLV中的TL字段保持原样，而V则用AES加密。但它只适用于二进制数据。它也需要在 AES 中填充。

是否有任何建议或参考，包括代码或项目？谢谢！

Answer 1

AES 是一种块密码，因此以块大小的块读取数据。在发射器端，您的 AES 加密代码应根据需要添加填充，它应该是 AES 实现的一部分。（我建议您为此应用程序使用 AES-CBC）。在发射器上，只读取块大小的数据块。

在 java 中，我会使用套接字中的 DataInputStream，然后执行 readFully()。

Socket socket;
DataInputStream ins = new DataInputStream(socket.getInputStream());

while(connectionOpen) {
   byte[] aes = new Byte[blockSize];
   ins.readFully(aes);
   //Decrypt received data aes
   ...
}

由于您在上面使用了 readFully()，因此您确保始终接收到正确大小的数据，即块大小。

我应该使用 AES 加密的 TCP 流实现数据包定界符吗？

Should I implement packet delimiter with AES encrypted TCP stream?

twisted

aes