在 OpenSUSE 13.2 上使用 memcpy 解密时出现乱码

Question

我有一个程序在 SUSE Linux Enterprise Server 下运行了一段时间，运行良好。最近转移到OpenSUSE 13.2系统上，遇到了问题。该程序与第三方接口，数据被接收到我们的程序中，其中数据块由一些 header 信息和 AES 加密数据组成。使用 OpenSSL libcrypto 库，我们成功地连接到 SLES 下的这个系统。但是，在 OpenSUSE 下，我们始终会看到解密数据末尾包含垃圾的错误。我已经确定了问题发生的位置并进行了解决，但是在查看代码时，我不明白为什么会出现问题。

我已经创建了一个模拟问题的测试程序。测试程序在 SUSE Linux Enterprise Server 11 和 Red Hat 7.2 Enterprise Linux 下运行良好，但在使用不同版本级别的 OpenSSL 库的 OpenSUSE 13.2 上失败。在 SLES 和 Red Hat 下，解密后的数据被干净地返回。在 OpenSUSE 下，除了一些出现在数据块末尾的垃圾外，大部分数据都被干净地解密了。返回的数据块是正确的，然后包含一些垃圾，然后正确结束。我的示例程序的代码如下，但导致问题的行是 memcpy()，我将加密数据移到数据块的前面进行处理。我的示例程序中的行如下：

   // Generates Garbage
   memcpy(encbuf, encbuf+100, enclen);

如果我在将加密数据移动到 encbuf 的开头之前将其移动到临时缓冲区，则不会生成垃圾。

   // This does not generate garbage
   memcpy(tmpbuf, encbuf+100, enclen);                 
   memcpy(encbuf, tmpbuf, enclen);

我的示例程序采用定义的明文缓冲区，使用密钥和 IV 对其进行加密，然后将其解密并显示结果。精简代码如下：

#include <stdio.h>      
#include <stdlib.h>     
#include <string.h>     
#include <unistd.h>     
#include <time.h>       
#include <fcntl.h>      
#include <sys/types.h>  

#include <openssl/evp.h>

#define EVP_DECRYPT   0 
#define EVP_ENCRYPT   1

char clrbuf[100000];
char encbuf[100000];
char tmpbuf[100000];
int clrlen;         
int enclen;         

char enckey[1024];      
unsigned char enciv[16];

main()
{
   int rc;

   // Set clear text to 50 lines of text
   sprintf(clrbuf,                                                   
         "0001this is a test this is a test this is a test this is a test\n" \
         "0002this is a test this is a test this is a test this is a test\n" \
         "0003this is a test this is a test this is a test this is a test\n" \
         // etc etc etc……………….
         "0048this is a test this is a test this is a test this is a test\n" \
         "0049this is a test this is a test this is a test this is a test\n" \
         "0050this is a test this is a test this is a test this is a test\n"  

   sprintf(enckey, "this is the key this is the key ");
   sprintf(enciv, "1234567890123456");

   // Encrypt the data and simulate a 100 byte header by returning encrypted data 100 bytes into the data block
   //
   memcpy(encbuf, "Some header stuff that will need to be removed", 46);
   rc = evp_aes256_cbc(clrbuf, strlen(clrbuf), encbuf+100, &enclen, enckey, enciv, EVP_ENCRYPT);                  

   // Now remove the header by shifting the encrypted data to the start of the data block and decrypt
   // This is where doing the memcpy() as coded in OpenSUSE results in garbage at the end of clrbuf
   // but everything is returned correctly in SLES and Red Hat
   //
   // This work fines on all OSes:
   //         memcpy(tmpbuf, encbuf+100, enclen);                 
   //         memcpy(encbuf, tmpbuf, enclen);                 

   memcpy(encbuf, encbuf+100, enclen);                 
   rc = evp_aes256_cbc(encbuf, enclen, clrbuf, &clrlen, enckey, enciv, EVP_DECRYPT);

   printf("Decrypt: rc=%d  EncLen=%d  ClrLen=%d\n", rc, enclen, clrlen);
   printf("Data:\n\n<\n%s\n>\n\n", clrbuf);                             
}

/****************************************************************************/  

evp_aes256_cbc(char *InBuf, int InLen, char *OutBuf, int OutLen, char *Key, char *IV, int EncryptFlag)              
{                                                                               
   EVP_CIPHER_CTX ctx;                                                          
   int padlen;                                                                  

   EVP_CIPHER_CTX_init(&ctx);                                                   

   if (! EVP_CipherInit_ex(&ctx, EVP_aes_256_cbc(), NULL, Key, IV, EncryptFlag))
      return(0);                                                                

   if (! EVP_CipherUpdate(&ctx, OutBuf, OutLen, InBuf, InLen))
      return(0);                                              

   if (! EVP_CipherFinal_ex(&ctx, OutBuf+(*OutLen), &padlen)) 
      return(0);                                              

   *OutLen = *OutLen + padlen;                                

   EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx);                              

   return(1);                                                 
}

在 SLES 和 Red Hat 上，最终输出如下：

0046this is a test this is a test this is a test this is a test
0047this is a test this is a test this is a test this is a test
0048this is a test this is a test this is a test this is a test
0049this is a test this is a test this is a test this is a test
0050this is a test this is a test this is a test this is a test

在 OpenSUSE 上，最终输出可能如下所示：

0046this is a test this is a test this is a test this is a test
0047this is a test this is a test this is a test this is a test
0048this is a test this is a tes╧┬S_úReÅ▌
|τZk╠½çP≥ii≡w╙p▓8ª'MêÅt▒g{Y¥ΩEô¬ ⌡n}⌐*╘¿µ2└╠LS4=Qüü├;~╕Ç<╗^¿ßD0┤T.OQΣq#≈
0050this is a test this is a test this is a test this is a test

有什么想法吗？

谢谢

Answer 1

通过其他来源提供的答案：

由于内存重叠，应该使用 memmove() 而不是 memcpy()。

Answer 2

// Generates Garbage
memcpy(encbuf, encbuf+100, enclen);

重叠缓冲区和 memcpy 在 C/C++ 中是未定义的行为。请改用 memmove。听起来你有一个可以向前或向后 memcpy 的 glibc 版本。在您的情况下，您正在通过 HAS_FAST_COPY_BACKWARD.

的处理器上执行

这是该问题的经典错误报告：Strange sound on mp3 flash website。但是 Adobe 的任何东西都不会让您感到惊讶。他们以地球上最不安全的软件而闻名是有原因的。

此外，如果您运行您的二进制文件在 Valgrind 下，该工具有时会标记有问题的代码。我记得看到 Valgrind 将其标记为 Crypto++ library:

size_t ArraySink::Put2(const byte *begin, size_t length, int messageEnd, bool blocking)
{
    // Avoid passing NULL pointer to memcpy. Using memmove due to
    //  Valgrind finding on overlapping buffers.
    size_t copied = 0;
    if (m_buf && begin)
    {
        copied = STDMIN(length, SaturatingSubtract(m_size, m_total));
        memmove(m_buf+m_total, begin, copied);
    }
    m_total += copied;
    return length - copied;
}

在 OpenSUSE 13.2 上使用 memcpy 解密时出现乱码

Garbage characters during decryption with memcpy on OpenSUSE 13.2

c

linux

openssl

opensuse

sles