AES cbc 256 解密在 C openssl 中失败

Question

我正在尝试使用 openssl 在 C 中编写 AES encryption/decryption 程序。但是，当我尝试解密消息时，我得到了 error:0606506D:digital 信封 routines:EVP_DecryptFinal_ex:wrong 最终块长度。

  void aes_encrypt(unsigned char* in, int inl, unsigned char *out, int* len, unsigned char * key){
      unsigned char iv[16] = "encryptionIntVec";
      EVP_CIPHER_CTX ctx;
          EVP_CIPHER_CTX_init(&ctx);
  
      EVP_EncryptInit_ex(&ctx, EVP_aes_256_cbc(), NULL, key, iv);  
   
      *len = 0;
      int outl = 0;
  
      EVP_EncryptUpdate(&ctx, out+*len, &outl, in+*len, inl);
      *len+=outl;
  
      int test = inl>>4;
      if(inl != test<<4){
          EVP_EncryptFinal_ex(&ctx,out+*len,&outl);  
          *len+=outl;
      }
      EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx);
  }
   
   
  void aes_decrypt(unsigned char* in, int inl, unsigned char *out, unsigned char *key){
      unsigned char iv[16] = "encryptionIntVec";
      EVP_CIPHER_CTX ctx;
      EVP_CIPHER_CTX_init(&ctx);
      
      int result; 
  
      result = EVP_DecryptInit_ex(&ctx, EVP_aes_256_cbc(), NULL, key, iv); 
      if(result > 0) {
          printf("passed\n");
      } else {
          printf("failed\n");
      }
      int len = 0;
      int outl = 0;
   
      result = EVP_DecryptUpdate(&ctx, out+len, &outl, in+len, inl);
      if(result > 0) {
          printf("passed\n");
      } else {
          printf("failed\n");
      }
      len += outl;
       
      result = EVP_DecryptFinal_ex(&ctx, out+len, &outl); 
      if(result > 0) {
          printf("passed\n");
      } else {
          printf("failed\n");
          ERR_print_errors_fp(stdout);
      } 
      len+=outl;
      out[len]=0;
      EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx);
  }
  
  int main()
  {

      unsigned char content[400];

      unsigned char key[] = "0123456789abcdef0123456789abcdef";

         /******************Block 1*****************************/
      unsigned char en[400],de[400],base64[400], base64_out[400];
      int len; 
      memset(content, 0,400);
      memset(en, 0, 400);
      memset(de, 0, 400);
      memset(base64, 0,400);
      memset(base64_out, 0, 400);
      strcpy((char *)content, "loc: 123.2132412, -39.123142");
      
      printf("%d %s\n", strlen((const char*)content), content);
          //encrypt content
      aes_encrypt(content,strlen((const char*)content), en, &len, (unsigned char*)key);
      
          //base64 encode ciphertext
      int encode_str_size = EVP_EncodeBlock(base64, en, len);
      printf("%d %s\n", encode_str_size, base64);
      
          //base64 decode
      int length = EVP_DecodeBlock(base64_out, base64, strlen((const char*)base64));
      while(base64[--encode_str_size] == '=') length--;
      
          //decrypt 
      aes_decrypt(base64_out, length, de, (unsigned char*)key);
      printf("%d %s\n", strlen((const char*)de), de);
  
      
      /***********************Block 2*******************************/
      unsigned char msg_out[400];
      unsigned char msg[400] = "6hKe8RGg+4p1N1R6Y9aaTovxLtuH115JoWUO8plrAJE=";
      unsigned char result[400];
  
      int l = EVP_DecodeBlock(msg_out, msg, strlen((const char*)msg));
      if(strcmp((const char*)msg, (const char*)base64)==0) {
          printf("match\n");
      }
      if(strcmp((const char*)en, (const char*)msg_out)==0) {
          printf("match\n");
      }
      while(msg[--encode_str_size] == '=') l--;
      
      aes_decrypt(msg_out, l, result, (unsigned char*)key);
      printf("%d %s\n", strlen((const char*)result), result);
          return 0;
  }

在main函数的block 1中，我加密，base64编码，base64解码，解密，得到了和原来一模一样的String，没有报错。但是，在block 2中，我直接使用了block 1产生的base64编码字符串，解码解密，但是在result = EVP_DecryptFinal_ex(&ctx, out+len, &outl);处出现错误，即error:0606506D:digital envelope routines:EVP_DecryptFinal_ex:wrong final block length.

如果我无论如何打印解密的字符串，它是loc: 123.2132412, -39.123142^D^D^D^D，末尾附加了四个'^D'。我比较了字符串，都打印了 match ，这意味着从 base64 解码的密文与块 1 中的一个 (en) 是相同的。（注意：相同的密钥，相同的 IV）

知道失败的原因吗？

Answer 1

我使用的是 OpenSSL 3.0.0-dev 版本，因此出于 David C. Rankin 评论中所述的原因不得不修改代码。即使在这些更改之后也会出现问题。

调试发现block 2中的Base64解码数据长度判断错误l = 0x21 = 33。正确的值为 l = 0x20 = 32.
这是因为在块 2 中，在确定 Base64 解码数据的长度时 without 0x00 padding bytes (added by EVP_DecodeBlock()) with

while (msg[--encode_str_size] == '=') l--;

encode_str_size已在块 1 中更改的值被使用。解决方法是对 Base64 编码数据的长度应用 current 值，例如

encode_str_size = strlen((const char*)msg);

然后块 2 的解密在我的机器上工作。

注意EVP_DecodeBlock()总是returns长度等于3整数倍的Base64解码数据，必要时用0x00值填充。
因此，数据的 actual 长度也可以单独使用 msg_out 和 l 来确定。 l 指定长度包括 0x00 个填充字节，因此只需从 [=21] 中减去 0x00 个填充字节=].
因此，实际上不需要 msg 和 encode_str_size（尽管都可以使用，因为 = 填充字节数等于 0x00 填充字节数）。

正如 Joël Hecht 在评论中提到的那样，EVP_EncryptFinal_ex() 调用是必要的，其中包括执行填充 (PKCS7)。
在当前发布的代码中，仅当明文长度不等于测试数据满足的 16 字节（AES 块大小）的整数倍时才会出现这种情况。
但是对于长度为16字节的倍数的明文，没有调用EVP_EncryptFinal_ex()，所以不进行padding，导致EVP_DecryptFinal_ex().

解密失败

OpenSSL文档here除了Base64编码外，还提供了EVP_aes_256_cbc()的完整示例，可用于对比

AES cbc 256 解密在 C openssl 中失败

AES cbc 256 decryption failed in C openssl

c

openssl

aes