我正在开发一个 Java 程序来解密使用密码的TLS 1.2会话TLS_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256。我使用wireshark录制了一个测试会话。大师的秘密是众所周知的。
No. Time Protocol Length Info
4 0.000124000 TLSv1.2 166 Client Hello
6 0.000202000 TLSv1.2 1074 Server Hello, Certificate, Server Hello Done
8 0.001071000 TLSv1.2 393 Client Key Exchange, Change Cipher Spec, Finished
9 0.003714000 TLSv1.2 301 New Session Ticket, Change Cipher Spec, Finished
11 6.443056000 TLSv1.2 116 Application Data
12 6.443245000 TLSv1.2 765 Application Data
15 6.443390000 TLSv1.2 103 Alert (Level: Warning, Description: Close Notify)
Packet 11包含HTTP GET Request 我正在尝试解密的内容。
握手数据：
Cipher: TLS_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256
Client Random: 375f5632ba9075b88dd83eeeed4adb427d4011298efb79fb2bf78f4a4b7d9d95
Server Random: 5a1b3957e3bd1644e7083e25c64f137ed2803b680e43395a82e5b302b64ba763
Master Secret: 2FB179AB70CD4CA2C1285B4B1E294F8F44B7E8DA26B62D00EE35181575EAB04C
4FA11C0DA3ABABB4AF8D09ACB4CCC3CD
包 11 数据：
Direction is Client -> Server.
Secure Sockets Layer
TLSv1.2 Record Layer: Application Data Protocol: Application Data
Content Type: Application Data (23)
Version: TLS 1.2 (0x0303)
Length: 45
Encrypted Application Data: c91de005e2ae50a8a57abee55c183667b136343feef4a387cb7cf83030a47e230af268378c4f33c8b5bab3d26d
到目前为止我做了什么：
密钥推导：
我这里只需要客户端密钥，因为我想解密一个客户端->服务器包。我根据 RFC 扩展了服务器和客户端密钥以及 IV。
Client Write Key: 4B119DFBFC930ABE130030BD53C3BF78
Client Write IV: 2029CAE2
随机数：
我从 salt（=Client Write IV）和显式 nonce（=加密数据的前 8 个字节）创建 AES-GCM nonce。
Salt: 2029CAE2
explicitNonce: C91DE005E2AE50A8
Nonce: 2029CAE2C91DE005E2AE50A8
附加身份验证数据 (AAD)：
这就是我显然被卡住的地方。RFC5246 说：
附加数据 = seq_num + TLSCompressed.type + TLSCompressed.version + TLSCompressed.length；其中“+”表示串联。
所以我做了这个：
byte[] aad = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, // seq_no uint64
0x17, // type 0x17 = Application Data
0x03, 0x03, // TLS Version 1.2
0, 45}; // 45 Bytes of encrypted data
我认为seq_no是 1。发送记录时，它会重置为零Change Cipher Spec。( Packet #8) 那么加密Finished记录就有了seq_no = 0。下一个客户端数据包是我们的Packet #11 with seq_no = 1。
代码：
现在我将所有东西都输入 BouncyCastle：
AEADParameters parameters = new AEADParameters(new KeyParameter(clientWriteKey), 128, nonce, aad);
GCMBlockCipher gcmBlockCipher = new GCMBlockCipher(new AESFastEngine());
gcmBlockCipher.init(false, parameters);
byte[] plainText = new byte[gcmBlockCipher.getOutputSize(cipherText.length)];
try {
int decLen = gcmBlockCipher.processBytes(cipherText, 0, cipherText.length, plainText, 0);
decLen += gcmBlockCipher.doFinal(plainText, decLen);
} catch (InvalidCipherTextException e) {
System.out.println("MAC failed: " + e.getMessage());
}
这总是抛出MAC failed: mac check in GCM failed。但是解密的输出是正确的：
byte[] decomp = decompress(plainText);
System.out.println(new String(decomp, "UTF-8"));
这打印GET / HTTP/1.0\n。
解压助手：
public static byte[] decompress(byte[] data) throws IOException, DataFormatException {
Inflater inflater = new Inflater(true);
inflater.setInput(data);
ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream(data.length);
byte[] buffer = new byte[1024];
while (inflater.getRemaining() > 0) {
int count = inflater.inflate(buffer);
outputStream.write(buffer, 0, count);
}
outputStream.close();
byte[] output = outputStream.toByteArray();
inflater.end();
return output;
}
结论： 由于解密后的输出是正确的，我可以放心地假设密钥派生和解密工作正常。只有认证失败。所以我想也许我在附加身份验证数据 (AAD) 上做错了。所以这个问题归结为：
如何正确组装附加身份验证数据 (AAD)？
谢谢！