node.js 加密中的密钥或 iv 长度无效

Question

我知道这个主题有几个答案，但我对详细信息密钥长度有疑问。

我想用 AES 算法用 CTR 加密数据。加密长度为 256 位。

如果我用密钥长度 256 和 IV 长度 16 加密数据，我得到一个错误 Invalid key length。我认为 IV 必须是相同的密钥长度。我将 IV 的长度更改为 256，但出现错误 Invalid iv length。我发现 IV 必须是 16 位长。

只有当我的密钥是 16 位并且我的 IV 是 16 位长时，我的代码才有效。所以我的代码没有用 256 位的长度加密。

我的代码

const crypto = require('crypto');
let key = crypto.randomBytes(16).toString('hex'); // Key is static
let iv = crypto.randomBytes(16);

let cipher = crypto.createCipheriv('aes-256-ctr', process.env.KEY, iv);
let encrypte = cipher.update("Example_data", 'utf-8', 'hex');
encrypte += cipher.final('hex');

如何使用256位密钥长度加密数据？

Answer 1

首先：AES使用一个16字节的IV（对应AES块大小）和一个16、24或32字节的密钥。在发布的代码中指定了 aes-256-ctr，因此需要一个 256 位 = 32 字节的密钥。

这正是所应用密钥的大小，而不是您假设的 16 个字节，这就是首先执行代码的原因（至少如果未定义的 process.env.KEY 被替换为 key): crypto.randomBytes(16) 创建一个 16 字节的缓冲区并 toString('hex') 将其转换为十六进制字符串， 将大小加倍 为 32 字节（因为 1 字节在buffer 在字符串中由 2 个字符（因此 2 个字节）表示）。所以从技术上讲，使用 UTF-8 编码（crypto.createCipheriv() 的默认编码），这会产生一个 32 字节的密钥，可用于 aes-256-ctr。但是这个key中每个字节只能取16个值（对应数字0-9和a-f），对应16³² = 256¹⁶ = 2¹²⁸ 可能的值，因此不是 256，而是只有 128 位安全强度。

您通过直接密钥的二进制数据来防止安全强度的降低，因此crypto.randomBytes(32)。这里每个字节可以取 256 个不同的值，对于 32 字节的密钥对应于 256³² = 2²⁵⁶ 可能的值，因此 256 位安全力量。如果密钥是十六进制编码，则一定不是UTF8编码，而是十六进制解码。

如果密钥是导出的，例如使用密钥派生函数，十六进制编码可能会导致跨平台的另一个问题。如果一个平台将大写字母用于十六进制编码，而将其他小写字母用于十六进制编码，则会产生 不同的 键。

长话短说：避免将十六进制字符串的 UTF8 编码数据用作密钥（或至少了解其中的含义）。

node.js 加密中的密钥或 iv 长度无效

Invalid length key or iv in node.js crypto

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