加密空字符串

Question

我正在使用 Ruby 的 Open SSL bindings 进行 AES-256 加密。我可以加密一个非空字符串。但是，当尝试加密空字符串时，Ruby 引发异常，抱怨数据不能为空。 如何使用 Ruby 的 OpenSSL 绑定加密空字符串？

重现问题的代码

require "openssl"

KEY = OpenSSL::Cipher::Cipher.new("aes-256-cbc").random_key

def encrypt(plaintext)
  cipher = OpenSSL::Cipher::Cipher.new("aes-256-cbc")
  cipher.encrypt
  iv = cipher.random_iv
  cipher.iv = iv
  cipher.key = KEY
  ciphertext = cipher.update(plaintext)    # <- ArgumentError here
  ciphertext << cipher.final
  [iv, ciphertext]
end

def decrypt(iv, ciphertext)
  cipher = OpenSSL::Cipher::Cipher.new("aes-256-cbc")
  cipher.decrypt
  cipher.iv = iv
  cipher.key = KEY
  plaintext = cipher.update(ciphertext)
  plaintext << cipher.final
  plaintext
end

p decrypt(*encrypt("foo"))    # "foo"

p decrypt(*encrypt(""))
# /tmp/foo.rb:11:in `update': data must not be empty (ArgumentError)
#         from /tmp/foo.rb:11:in `encrypt'
#         from /tmp/foo.rb:27:in `<main>'

版本

ruby-2.2.2p95
OpenSSL::VERSION 为“1.1.0”
微软 SQL 服务器 2014 (12.0.2000.8)

为什么要加密空字符串？

我正在编写一个 ETL 程序来将数据从一个数据库迁移到 SqlServer 数据库。源数据库中的某些列在写入目标数据库之前必须加密。源列可能包含任何数据，包括空字符串。目标列通常是不可空的。目标列将由 .net 代码解密。

目标#1：没有关于加密字段的信息，包括它是否存在，在没有正确解密的情况下应该是可以恢复的。加密的空字符串应该与任何其他加密数据没有区别。

目标 #2：将解密这些值的 .net 代码不需要专门处理空字符串。

如果我能得到 openssl 来加密空字符串，我将实现这两个目标。

解决方法 - 不要加密空字符串

我不能加密空字符串，让它们通过。

def encrypt(plaintext)
  return plaintext if plaintext.empty?
  ...
end

def decrypt(iv, ciphertext)
  return ciphertext if ciphertext.empty?
  ...
end

这有暴露信息的缺点，也需要在 .net 端编写协作代码。

解决方法 - 向明文添加一些常量

我可以在加密前向明文中添加一些常量字符串，并在解密后将其删除：

PLAINTEXT_SUFFIX = " "

def encrypt(plaintext)
  plaintext += PLAINTEXT_SUFFIX
  ...
end

def decrypt(iv, ciphertext)
  ...
  plaintext.chomp(PLAINTEXT_SUFFIX)
end

这个隐藏了数据是否存在，但还是需要配合.net代码

Answer 1

如果可以使用DBMS提供的加密函数，那么，MySQLAES_ENCRYPT，好像可以加密空字符串。

例如：

UPDATE some_table 
   SET some_column =  AES_ENCRYPT('',UNHEX('F3229A0B371ED2D9441B830D21A390C3'));

默认情况下是 AES-128，我猜这会是个问题，因为您需要 AES-256。另外，不确定您使用的是哪个DBMS，以及该DBMS是否具有加密功能。

Answer 2

, it's as simple as not calling Cipher#update with the empty string. The value returned by Cipher#final 然后正确加密一个空字符串。

require "openssl"

KEY = OpenSSL::Cipher::Cipher.new("aes-256-cbc").random_key

def encrypt(plaintext)
  cipher = OpenSSL::Cipher::Cipher.new("aes-256-cbc")
  cipher.encrypt
  iv = cipher.random_iv
  cipher.iv = iv
  cipher.key = KEY
  ciphertext = ""
  ciphertext << cipher.update(plaintext) unless plaintext.empty?
  ciphertext << cipher.final
  [iv, ciphertext]
end

def decrypt(iv, ciphertext)
  cipher = OpenSSL::Cipher::Cipher.new("aes-256-cbc")
  cipher.decrypt
  cipher.iv = iv
  cipher.key = KEY
  plaintext = cipher.update(ciphertext)
  plaintext << cipher.final
end

p decrypt(*encrypt("foo"))    # "foo"
p decrypt(*encrypt(""))       # ""

加密空字符串

Encrypt empty string

ruby

encryption

ssl

openssl

aes

重现问题的代码

版本

为什么要加密空字符串？

解决方法 - 不要加密空字符串

解决方法 - 向明文添加一些常量