c++ - 从 BCRYPT_SECRET_HANDLE 将共享密钥导出为 BYTE 数组

Question

我正在使用加密下一代 API (CNG) 实现 ECDHE。我成功生成了公钥和私钥。对于预共享密钥，我使用BCryptSecretAgreement API，它返回预共享密钥秘密句柄(BCRYPT_SECRET_HANDLE)。

如何从 BCRYPT_SECRET_HANDLE 将预共享密钥导出为 BYTE 数组？

Answer 1

从 Windows 10 开始，您可以BCryptDeriveKey()使用BCRYPT_KDF_RAW_SECRET.

生成的密钥数据是原始机密。

注意 1：bcrypt.h 表示此格式适用于“WINBLUE”，如果我理解正确，它将是 Windows 8.1，但我收到了 STATUS_NOT_SUPPORTED 用于在 Windows 8.1 和 Windows Server 2012 R2 上使用此 KDF 类型。但是，这适用于 Windows 10。）

注意 2：我发现使用这种 KDF 类型返回的数据是小端（BCrypt 中的其他所有东西都是大端）。因此，要在大端世界中使用该值，您需要对数据进行字节翻转。

Answer 2

我需要执行以下操作，这是我的代码摘录，其中包含关键项目，您需要在此段之前导入私钥和公钥

DWORD bCryptStatus;
BCRYPT_SECRET_HANDLE secretHandle = NULL;
BCRYPT_KEY_HANDLE privateKeyHandle= NULL;
BCRYPT_KEY_HANDLE importedPublicKey = NULL;
BYTE *agreedSecret = NULL;
DWORD agreedSecretLength = 0;

//Import your keys here

//Generate the secret from the imported keys
bCryptStatus= BCryptSecretAgreement(privateKeyHandle, importedPublicKey, &secretHandle, 0);

//Now get the raw value of the secret agreement and copy it into an array
bCryptStatus= BCryptDeriveKey(
    secretHandle,          // Secret agreement handle
    BCRYPT_KDF_RAW_SECRET, // Key derivation function (null terminated unicode string)
    NULL,                  // KDF parameters
    NULL,                  // Buffer that recieves the derived key 
    0,                     // Length of the buffer
    &agreedSecretLength,   // Number of bytes copied to the buffer
    0);                    // Flags

    agreedSecret = (PBYTE)MALLOC(agreedSecretLength);

if (NULL != agreedSecret)
{
    _nCryptError = BCryptDeriveKey(
    secretHandle,          // Secret agreement handle
    BCRYPT_KDF_RAW_SECRET, // Key derivation function (null terminated unicode string)
    NULL,                  // KDF parameters
    agreedSecret,          // Buffer that recieves the derived key 
    agreedSecretLength,    // Length of the buffer
    &agreedSecretLength,   // Number of bytes copied to the buffer
    0);                    // Flags
}

//Free all the objects and the array when you are done, otherwise you will get memory leaks
if (NULL != importedPublicKey)
{
    BCryptDestroyKey(importedPublicKey);
}

if (NULL != privateKeyHandle)
{
    BCryptDestroyKey(privateKeyHandle);
}

if (NULL != secretHandle)
{
    BCryptDestroySecret(secretHandle);
}

if (NULL != agreedSecret)
{
    FREE(agreedSecret);
}

作为旁注，如果您使用 NCrypt，这也将起作用（NCryptDeriveKey），我在我的生产代码中验证了它。如前所述，数组将被反转，您将需要反转字节数组以获取秘密。

Answer 3

一旦你得到你的BCRYPT_SECRET_HANDLE，你就可以BCryptDeriveKey用来获取实际的对称加密密钥。

Answer 4

调用后BCryptSecretAgreement，您需要使用该BCryptDeriveKey函数来检索共享密钥。

这可以按如下方式完成：

// generates an ECDH shared secret from a public key and a private key
int get_ECDH_key(BCRYPT_KEY_HANDLE pubkey, BCRYPT_KEY_HANDLE privkey, unsigned char **key,
                 unsigned int *keylen)
{
    SECURITY_STATUS sstatus;
    BCRYPT_SECRET_HANDLE secret;
    int _len;

    // creates the shared secret, stored in a BCRYPT_SECRET_HANDLE 
    sstatus = BCryptSecretAgreement(privkey, pubkey, &secret, 0);
    if (!BCRYPT_SUCCESS(sstatus)) {
        printf("BCryptSecretAgreement failed with status %d", sstatus);
        return 0;
    }

    // find out how much space is needed before retrieving the shared secret
    sstatus = BCryptDeriveKey(secret, BCRYPT_KDF_HASH, NULL, NULL, 0, &_len, 0);
    if (!BCRYPT_SUCCESS(sstatus)) {
        printf("BCryptDeriveKey failed with status %d", sstatus);
        return 0;
    }

    // allocate space for the shared secret
    *key = malloc(_len);
    if (*key == NULL) {
        perror("malloc failed");
        exit(1);
    }

    // retrieve the shared secret
    sstatus = BCryptDeriveKey(secret, BCRYPT_KDF_HASH, NULL, *key, _len,
                              keylen, 0 );
    if (!BCRYPT_SUCCESS(sstatus)) {
        printf("BCryptDeriveKey failed with status %d", sstatus);
        return 0;
    }
    return 1;
}

对于第二个参数，常量BCRYPT_KDF_HASH表示使用散列作为密钥派生函数。要使用的哈希可以在第三个参数中指定。在本例中，第三个参数为 NULL，因此默认使用 SHA1。

此外，第四个参数是指向接收密钥的缓冲区的指针，可以为 NULL。如果是这样，则不复制密钥，但是将复制的字节数写入第六个参数给出的地址。这允许我们分配适当数量的空间，然后再次调用该函数，这次传入分配的缓冲区的地址。