解密图像与原始图像不同

Question

我刚开始研究 cryptopp 库。我有一个图像缓冲区，我想用一些密钥加密，然后稍后解密，但面临问题，解密图像和原始图像不一样。我不确定加密中的天气问题是否有人可以帮助我解决这个问题。

使用 qt creator

代码：

AutoSeededRandomPool prng;

SecByteBlock key(AES::DEFAULT_KEYLENGTH);
prng.GenerateBlock( key, key.size() );

byte ctr[ AES::BLOCKSIZE ];
prng.GenerateBlock( ctr, sizeof(ctr) );

string cipher, encoded, recovered;

QFile file("original.png");
if(!file.open(QIODevice::ReadOnly)){
    cout << "could not open the file"<< endl;
}

QByteArray buffer = file.readAll();

qDebug()<<"buffer length"<<buffer.length();

file.close();

try
{
    CTR_Mode< AES >::Encryption e;
    e.SetKeyWithIV( (byte*)key.data(), key.size(), ctr );

    StringSource ss1( buffer, true,
                      new StreamTransformationFilter( e,
                                                      new StringSink( cipher )
                                                      )
                      );

}
catch( CryptoPP::Exception& e )
{
    cerr << e.what() << endl;
    exit(1);
}

qDebug()<<"cipher length "<<cipher.length();

try
{
    CTR_Mode< AES >::Decryption d;
    d.SetKeyWithIV( (byte*)key.data(), key.size(), ctr );
    StringSource ss3( cipher, true,
                      new StreamTransformationFilter( d,
                                                      new StringSink( recovered )
                                                      )
                      );

}
catch( CryptoPP::Exception& e )
{
    cerr << e.what() << endl;
    exit(1);
}

qDebug()<<"recovered length "<<recovered.length();
QFile ouput("recovered.png");
if(ouput.open(QIODevice::WriteOnly)){
    ouput.write(recovered.data(), recovered.size());
    ouput.close();
}

回复：

buffer length 538770
cipher length  8
recovered length  8

为什么我的密码长度只有8位

Answer 1

在您的代码中，您将文件内容转换为 Base64，对其进行加密、解密并将其保存到文件中（从而将 png 文件保存为 Base64）

您应该加密原始文件数据（而不是 Base64 编码的数据）。

编辑： 编辑后我不知道什么地方失败了。请尝试以下对我有用的功能。使用 FileSource 和 FileSink，但应相应地使用 StringSource 和 StringSink。

bool encryptdecrypt(const std::string& filename)
{
    std::string key = "7D9BB722DA2DC8674E08C3D44AAE976F";
    byte ctr[ CryptoPP::AES::BLOCKSIZE ];
    std::string cipher;

    try
    {
        CryptoPP::CTR_Mode< CryptoPP::AES >::Encryption e;
        e.SetKeyWithIV( (byte*)key.data(), key.size(), ctr );

        CryptoPP::FileSource( filename.c_str(), true,
            new CryptoPP::StreamTransformationFilter( e,
                new CryptoPP::StringSink( cipher )
            )
        );

    }
    catch( CryptoPP::Exception& e )
    {
        std::cerr << e.what() << std::endl;
        return false;
    }

    try
    {
        CryptoPP::CTR_Mode< CryptoPP::AES >::Decryption d;
        d.SetKeyWithIV( (byte*)key.data(), key.size(), ctr );
        CryptoPP::StringSource( cipher, true,
            new CryptoPP::StreamTransformationFilter( d,
                new CryptoPP::FileSink( ( "decrypted_" + filename ).c_str() )
            )
        );

    }
    catch( CryptoPP::Exception& e )
    {
        std::cerr << e.what() << std::endl;
        return false;
    }
    return true;
}

Answer 2

QFile ouput("recovered.png");
if(ouput.open(QIODevice::WriteOnly)){
    ouput.write(recovered.c_str());
    ouput.close();
}

让我把我的扔进锅里....您将二进制数据视为 C-String，这意味着 reading/writing 在第一个 NULL 字符处停止。您应该使用带有指针和大小的重载。也许是这样的：

ouput.write(recovered.data(), recovered.size());

（代码编辑后）

QByteArray buffer = file.readAll();
...
StringSource ss1( buffer, true, ...);

这可能不会产生预期的结果。也许你应该试试：

QByteArray buffer = file.readAll();
...
StringSource ss1( buffer.data(), buffer.size(), true, ...);

上面的StringSource重载，带有一个指针和 size 是您在这种情况下应该更喜欢的那个。这是它设计的确切案例，它保存了 buffer.

的额外副本

您甚至可以使用 FileSource 和 FileSink` 与 Crypto++::

集成

FileSource ifile("original.png", true,
                     new StreamTransformationFilter(e,
                         new StringSink( cipher )
                     )
                 );

另外，Barmak 是正确的：

In your case you call it ctr but it seems to be uninitialized...

虽然没有初始化，但是加密和解密使用的是同一个[unknown]值，所以问题没有暴露出来。它稍后会出现，例如当您在一台机器上加密并在另一台机器上解密时。

您应该按照 Barmak 的建议对其进行初始化。也许是这样的：

byte ctr[16];
OS_GenerateRandomBlock(false, ctr, sizeof(ctr));

OS_GenerateRandomBlock is discussed on Crypto++ wiki at RandomNumberGenerator.

您通常可以在消息中以明文形式发送计数器，因为它通常被认为是一个 public 值。但这实际上取决于您的安全模型。

请务必永不在计数器模式下重用安全上下文。每条消息都必须在唯一的安全上下文中加密。安全上下文是 {key,ctr} 对。

您还可以打印计数器：

byte ctr[16];
OS_GenerateRandomBlock(false, ctr, sizeof(ctr));

HexEncoder encoder(new FileSink(cout));

cout << "Counter: ";
encoder.Put(ctr, sizeof(ctr));
encoder.MessageEnd();
cout << endl;

上面的代码只是 hex-encodes 原始字节数组，然后将其打印到 stdout.

(comment) string key = "7D9BB722DA2DC8674E08C3D44AAE976F"; - You probably want a binary string; not an ASCII string. For Crypto++, see HexDecoder on the Crypto++ wiki. I'm not sure what QT offers for the service.

因为这里有更多 space...这是您可以做的事情之一：

string key, encodedKey = "7D9BB722DA2DC8674E08C3D44AAE976F";
StringSource ss(encodedKey, true, new HexDecoder(key));

语句执行后，字符串key将是二进制数据

Answer 3

我发现了 QByteArray 缓冲区的问题。我刚刚转换为 std::string 它的工作。

QByteArray buffer = file.readAll();

// string
std::string stdString(buffer.data(), buffer.length());

//used stdString instead of buffer in pipeline
StringSource ss1(stdString, true,
                              new StreamTransformationFilter( e,
                                                              new StringSink( cipher )
                                                              )
                              );

解密图像与原始图像不同

Decrypted image is not same as original image

c++

qt

crypto++