解析 LUKS Headers 以正确读取整数值字段

Question

我正在尝试通过从安装了 luks 卷的设备读取原始数据来解析 luks header，遵循此处给出的规范：https://gitlab.com/cryptsetup/cryptsetup/wikis/LUKS-standard/on-disk-format.pdf，特别是第 6 页table 显示驻留在每个位置的数据、它是什么类型的数据以及单个值有多少种数据类型。

例如，hash-spec 字符串位于位置 72，包含 32 个 char 类型字节。将其收集到一个数组中并打印结果很简单，但是如 table 中详述的版本或 key-bytes（据推测是密钥的长度）等数值，这些值跨越在多个整数上。该版本有两个无符号短裤， key-bytes 有四个无符号整数来表示它们的值。

我对此感到有些困惑，我应该如何解释它以检索正确的值。我写了一个凌乱的测试脚本来扫描一个用 luks 加密的 USB 记忆棒，并显示从读取这些字段中检索到的内容。

256
25953
hash spec:
sha256
key bytes (length):
1073741824
3303950314
1405855026
1284286704

这非常令人困惑，因为哈希规范字段再次包含一个预期值，只是字符串本身，但我应该如何解释版本或 key-byte 字段？这两个看起来完全是随机数，据我所知，规范中没有任何内容可以解释这一点。我想这可能是我实际编写代码来执行此操作的方式的问题，下面是用于显示这些值的脚本：

#include <stdio.h>

int main()  {

    unsigned short data[100];
    unsigned char data2[100];
    unsigned int data3[100];
    int i;

    FILE *fp;

    fp = fopen("/dev/sdd1", "rb");

    fseek(fp, 6, SEEK_SET);

    if (fp) {
        for (i=0; i < 2; i++)   {
            fread(&data[i], sizeof(short), 1, fp);
        }

        fseek(fp, 72, SEEK_SET);

        for (i=0; i < 32; i++)  {
            fread(&data2[i], sizeof(char), 1, fp);
        }

        fseek(fp, 108, SEEK_SET);

        for (i=0; i < 4; i++)   {
            fread(&data3[i], sizeof(int), 1, fp);
        }

        printf("version:\n");
        for (i=0; i < 2; i++)   {
            printf("%u\n", data[i]);
        }
        printf("hash spec:\n");
        for (i=0; i < 32; i++)  {
            printf("%c", data2[i]);
        }
        printf("\n");
        printf("key bytes (length):\n");
        for(i=0; i < 4; i++)    {
            printf("%u\n", data3[i]);
        }

        fclose(fp);
    }
    else {
        printf("error\n");
    }

    return 0;
}

任何帮助将不胜感激，谢谢。

Answer 1

问题是您正在读取的数据是大端，但您运行使用的计算机是小端。例如，您打印为 1073741824 的字节依次为 0x00、0x00、0x00 和 0x40。作为大端数，即 0x00000040，即 64。作为小端数，通常用于 x86 系统，即 0x40000000，长度长得离谱。

幸运的是，有些函数可以为您转换这些值。要从 32 位大端（n网络字节顺序）转换为您系统的（host 字节顺序）格式，请使用 ntohl，对于 16 位整数，使用 ntohs.

所以当你读取 16 位整数的数据时，它看起来像这样：

for (i=0; i < 2; i++)   {
    fread(&data[i], sizeof(short), 1, fp);
    data[i] = ntohs(data[i]);
}

附带说明一下，如果您要使用固定大小的值，那么 #include <stdint.h> 然后使用类型 uint8_t、uint16_t 和 uint32_t。这些将始终是正确的大小，因为内置类型可能因平台而异。

如果您有兴趣阅读更多有关字节顺序的信息，Wikipedia has an article on it。

解析 LUKS Headers 以正确读取整数值字段

Parsing LUKS Headers to Read Integer Value Fields Correctly

c

linux

binary

luks