Minhas funções de criptografia/descriptografia de AES não funcionam com IVECs aleatórios

Question

Fiquei entediado e escrevi um invólucro em torno do OpenSSL para fazer criptografia AES com menos trabalho. Se eu fizer assim:http://pastebin.com/v1eqz4jp (IVEC = 0)
Tudo funciona bem, mas o IVEC padrão é todos os 0s, o que tem alguns problemas de segurança. Desde que estou passando os dados de volta como uma corda, imaginei, por que não gerar uma IVEC aleatória e enfiá -los na frente, retirá -lo quando descriptografar a corda? Por alguma razão, não funciona.

Bem, na verdade, quase funciona. Parece descriptografar o meio da corda, mas não o começo ou fim:

String is: 0123456789ABCDEF0123456789ABCDEF0123456789ABCDEF0123456789ABCDEF0123456789ABCDEF
Encrypting..
���l%%1u���B!
�����`pN)�ɶ���[l�ӏ��{�Q�?�2�/�HԵ�y"�=Z�Cu����l%%1u���B!

Decrypting..
String is: �%���G*�5J�0��0123456789ABCDEF0123456789ABCDEF0123456789ABCDEF0123456789ABCDEF

Sinceramente, não tenho idéia do que está dando errado. Talvez algum erro estúpido, ou talvez esteja perdendo alguma coisa sobre Aes?

Aqui está o código: (editado para incorporar a solução de Steve Jessop para o meu primeiro problema)

/*!
 * Simple AES
 * Brendan Long
 * March 29, 2010
 * 
 * Simplified encryption and decryption using OpenSSL's AES library.
 * Remember to compile with -lcrypto and link against the library
 * g++ (your stuff) -lcrypto simpleAes.cpp (or simpleAes.o)
 *
 * Implementation note: Using the default ivec (0) is not secure. For
 *                      the full security that AES offers, use a different
 *                      ivec each time (it does not need to be secret,
 *                      just different.
 *
 * This code is released into the public domain. Yada yada..
 * Read this for details: http://creativecommons.org/licenses/publicdomain/
 *
 * If for some reason public domain isn't good enough, you may use, alter,
 * distribute or do anything else you want with this code with no restrictions.
 */

#include <openssl/aes.h>
#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

bool seed = true;

/*!
 * Encrypts a string using AES with a 256 bit key
 * Note: If the key is less than 32 bytes, it will be null padded.
 *       If the key is greater than 32 bytes, it will be truncated
 * \param in The string to encrypt
 * \param key The key to encrypt with
 * \return The encrypted data
 */
std::string aes_encrypt(std::string in, std::string key){

    // Seed the random number generator once
    if(seed){
        srand( (unsigned int) time(NULL));
        seed = false;
    }

    // Generate a random ivec
    unsigned char ivec[16];
    for(int i=0; i<16; i++){
        ivec[i] = (unsigned char) rand();
    }

     // Round up to AES_BLOCK_SIZE
    size_t textLength = ((in.length() / AES_BLOCK_SIZE) + 1) * AES_BLOCK_SIZE;

    // Always pad the key to 32 bits.. because we can
    if(key.length() < 32){
        key.append(32 - key.length(), '\0');
    }

    // Get some space ready for the output
    unsigned char *output = new unsigned char[textLength];

    // Generate a key
    AES_KEY *aesKey = new AES_KEY;
    AES_set_encrypt_key((unsigned char*)key.c_str(), 256, aesKey);

    // Encrypt the data
    AES_cbc_encrypt((unsigned char*)in.c_str(), output, in.length() + 1, aesKey, ivec, AES_ENCRYPT);

    // Make the data into a string
    std::string ret((char*) output, textLength);

    // Add the ivec to the front
    ret = std::string((char*)ivec, 16) + ret;

    // Clean up
    delete output;
    delete aesKey;

    return ret;
}

/*!
 * Decrypts a string using AES with a 256 bit key
 * Note: If the key is less than 32 bytes, it will be null padded.
 *       If the key is greater than 32 bytes, it will be truncated
 * \param in The string to decrypt
 * \param key The key to decrypt with
 * \return The decrypted data
 */
std::string aes_decrypt(std::string in, std::string key){

    // Get the ivec from the front
    unsigned char ivec[16];
    for(int i=0;i<16; i++){
        ivec[i] = in[i];
    }

    in = in.substr(16);

    // Always pad the key to 32 bits.. because we can
    if(key.length() < 32){
        key.append(32 - key.length(), '\0');
    }

    // Create some space for output
    unsigned char *output = new unsigned char[in.length()]; 

    // Generate a key
    AES_KEY *aesKey = new AES_KEY;
    AES_set_decrypt_key((unsigned char*)key.c_str(), 256, aesKey); // key length is in bits, so 32 * 8 = 256

    // Decrypt the data
    AES_cbc_encrypt((unsigned char*)in.c_str(), output, in.length(), aesKey, ivec, AES_DECRYPT);

    // Make the output into a string
    std::string ret((char*) output);

    // Clean up
    delete output;
    delete aesKey;

    return ret;
}

Answer 1

Um amigo meu descobriu o problema. Eu estou fazendo isto:

1. Gerar número aleatório e armazenar -o em ivec
2. Criptografar dados com ivec
3. Anexe IVEC ao início dos dados de saída

O problema é que a etapa 2 altera o conteúdo da IVEC. Eu estava basicamente armazenando números aleatórios no início da minha corda. A solução foi adicionar isso:

unsigned char ivec[16];
// set ivec to random numbers
std::string ivecString((char*) ivec, 16);
// encrypt data
return ivecString + encryptedData;

Answer 2

Você deve salvar o IVEC [16] em 'saída' antes de criptografar. É isso...

Eu também gostaria de acrescentar que será muito mais simples trabalhar com char* em vez de string.

Answer 3

Esta linha está errada:

std::string ret((char*) output);

Os dados descriptografados não têm um terminador nucle in.length() bytes. Isso explica o lixo no final, mas não o lixo no começo. Pode haver outros problemas também.

Answer 4

Em geral, você não pode tratar a saída do estágio de criptografia como uma string, a menos que execute uma etapa adicional, como a base 64 codificando a saída. Qualquer byte de saída pode ser um NUL.