生成随机 n 字节 Base64 字符串后的不可打印字符

Question

我试图使用 openssl 生成一个 32 字节的 base64 字符串，但它并不总是生成 32 字节的字符串，有时输出是乱码且显示不正确

#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]='[=10=]'; // Null terminate

    (void)Base64Encode(buffer, &base64EncodeOutput);
    (void)printf("Return value of the operation was: %d\n%s\n", ret, base64EncodeOutput);

    return EXIT_SUCCESS;
}

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

I6YaDVSRPw5Ux+2paY4u4ToMKtZXQoBj`�

有时输出的长度甚至不到 32 个字节。

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

我需要做哪些不同的事情？

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 return 小于所需值 (32)。

`` 是由于 base64 缓冲区没有 NUL 终止符，因此它正在读取一些随机垃圾。我不知道有什么方法可以强制 OpenSSL 添加 NUL，但是你可以告诉 printf 在哪里停止：

(void)printf("Return value of the operation was: %d\n%.44s\n", ret, base64EncodeOutput);

Answer 2

Compiling and running with gcc rand_str.c -lcrypto && ./a.out | tail -1, sometimes produces something like:
I6YaDVSRPw5Ux+2paY4u4ToMKtZXQoBj`�

BIO's不会生成 C 字符串。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

感谢上面 posted 的解决方案，我能够解决这个问题。这是结果：

#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, "[=10=]", 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;
}

我最初尝试的主要问题是，当空终止符通过 base64 过滤器时，它不会被识别为字符串的结尾，而是被转换为 base64，这使得字符串看起来像我原来的方式 post.

所以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 out BIO 只是一个接收器，我们可以向它写入几乎任何东西，它不会修改它的输入。因此，这提供了将空终止符写入底层缓冲区并稍后检索完整字符串的机会。

生成随机 n 字节 Base64 字符串后的不可打印字符

Non-printable character after generating random n-byte Base64 string

c

string

random

base64

openssl