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我正在尝试在 CBC 模式和 Crypto++ 库中使用 AES 加密（并在之后解密）文件

这是我已经做过的：

using namespace CryptoPP;
AutoSeededRandomPool rnd;

//generating the key and iv
SecByteBlock key(AES::MAX_KEYLENGTH);
rnd.GenerateBlock(key, key.size());
byte iv[AES::BLOCKSIZE];
rnd.GenerateBlock(iv, AES::BLOCKSIZE);

要加密文件，我以二进制模式打开它，并将内容转储到字符串：

std::ifstream fin(file_path, std::ios::binary);
if (!fin)
{
    std::cout << "error";
}
std::ostringstream ostrm;
ostrm << fin.rdbuf();
std::string plaintext(ostrm.str());
fin.close();

然后，我使用之前生成的密钥和 iv 加密这个字符串：

std::string ciphertext;

AES::Encryption aesEncryption(key, CryptoPP::AES::MAX_KEYLENGTH);
CBC_Mode_ExternalCipher::Encryption cbcEncryption(aesEncryption, iv);

StreamTransformationFilter stfEncryptor(cbcEncryption, new CryptoPP::StringSink(ciphertext));
stfEncryptor.Put(reinterpret_cast<const unsigned char*>(plaintext.c_str()), plaintext.length() + 1);
stfEncryptor.MessageEnd();

现在，我想将加密的字符串写入文件，并与它一起存储 IV，因为 iv 不需要保密，最好是在密文的开头或结尾

问题来了：IV是一个字节数组，密文是一个字符串，我是否需要将两者中的一个转换为另一种类型，或者我可以这样做：

std::ofstream fdout(file_path2, std::ios::binary);
if (!fdout)
{
    std::cout << "error";
}
fdout << iv;
fdout << ciphertext;
fdout.close();

当我尝试解密此文件时，如何分别提取 iv 和密文？IV 长 16 个字节，但在这里我完全迷路了，我不知道该怎么做。

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2 回答 2

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使用密文 Crypto++ CBC AES 加密存储 IV

您使用的某些代码对我来说有点不寻常。我会挑选一些东西，向你展示一些 Crypto++ 的方法。

在开始之前，请查看Crypto++ wiki 上的Pipelines and Pumping Data 。请记住，数据从源流向接收器。在数据之间遇到转换数据的过滤器。

std::ifstream fin(file_path, std::ios::binary);
if (!fin)
{
    std::cout << "error";
}
std::ostringstream ostrm;
ostrm << fin.rdbuf();
std::string plaintext(ostrm.str());
fin.close();

Crypto++FileSource有一个构造函数，它接受一个std::istream. 您可以执行以下操作。另请参阅FileSourceCrypto++ wiki。

std::ifstream fin(file_path, std::ios::binary);
FileSource source(fin, true /*pump all*/, NULLPTR);
...

AES::Encryption aesEncryption(key, CryptoPP::AES::MAX_KEYLENGTH);
CBC_Mode_ExternalCipher::Encryption cbcEncryption(aesEncryption, iv);

ExternalCipher用于 FIPS DLL。您可以在没有 DLL 的情况下使用它们，但它们存在于 DLL 中。通常你使用：

 CBC_Mode<AES>::Encryption encryptor;

此外，您通常希望避免仅使用机密模式。通常，您希望使用Authenticated Encryption操作模式。它提供机密性和真实性。

Crypto++ 提供 CCM、EAX 和 GCM 认证的加密操作模式。OCB 和 EAX 是非常好的选择。EAX 模式记录在Crypto++ wiki 上的EAX 模式中。OCB 目前不可用。我们正准备签入 OCB 模式。

现在，我想将加密的字符串写入文件，并与它一起存储 IV，因为 iv 不需要保密，最好是在密文的开头或结尾

使用类似下面的东西。我没有编译它，所以你需要修正错别字。

AutoSeededRandomPool prng;
SecByteBlock key(AES::MAXIMUM_KEYLENGTH), iv(AES::BLOCKSIZE);

RandomNumberSource rs1(prng, AES::MAXIMUM_KEYLENGTH, new ArraySink(key, key.size()));
RandomNumberSource rs2(prng, AES::BLOCKSIZE, new ArraySink(iv, iv.size()));

HexEncoder encoder(new FileSink(std::cout));

std::cout << "Key: ";
encoder.Put(key, key.size());
encoder.MessageEnd();
std::cout << std::endl;

std::cout << "IV: ";
encoder.Put(iv, iv.size());
encoder.MessageEnd();
std::cout << std::endl;

EAX<AES>::Encryption encryptor;
encryptor.SetKeyWithIV(key, key.size(), iv, iv.size());

// Plaintext message
std::string message;

// Output file
FileSink file("message.enc");

// Source wrappers
ArraySource as(iv, iv.size(), true,
    new Redirector(file));

// Source wrapper
StringSource ss(message, true,
    new StreamTransformationFilter(encryptor,
       new Redirector(file)));

当我尝试解密此文件时，如何分别提取 iv 和密文？

使用类似下面的东西。

// Key is from previous example. It cannot change
SecByteBlock key(AES::MAXIMUM_KEYLENGTH), iv(AES::BLOCKSIZE);    
FileSource fs("message.enc", false /* DO NOT Pump All */);

// Attach new filter
ArraySink as(iv, iv.size());
fs.Attach(new Redirector(as));
fs.Pump(AES::BLOCKSIZE);  // Pump first 16 bytes

EAX<AES>::Decryption decryptor;
decryptor.SetKeyWithIV(key, key.size(), iv, iv.size());

// Detach previously attached filter, attach new filter
ByteQueue queue;
fs.Detach(new StreamTransformationFilter(decryptor, new Redirector(queue)));
fs.PumpAll();  // Pump remainder of bytes

加密的数据将在一个ByteQueue. 它不提供类似 C++ 迭代器的功能，如指针和大小。要从中获取数据，请将其ByteQueue传输或复制到另一个过滤器或接收器：

SecByteBlock block(queue.MaxRetrievable());
ArraySink sink(block, block.size());
queue.TransferTo(sink);

您可以从中获取数据ByteQueue并将其放入std::string：

std::string recovered;
StringSink sink(recovered);
queue.TransferTo(sink);

您可以使用以下命令打印从文件中恢复的 IV：

HexEncoder encoder(new FileSink(std::cout));

std::cout << "IV: ";
encoder.Put(iv, iv.size());
encoder.MessageEnd();
std::cout << std::endl;
于 2017-08-03T21:24:07.440 回答
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具有以下StringSink文档：

AStringSink在流水线范式中用作字符串数据的目的地。数据可以是二进制或 ASCII。

因此，虽然它是一个字符串，但它在内部是一个八位字节或字节字符串。所以是的，你可以这样保存IV和密文。

但可以肯定的是，只需将结果的长度与 IV 大小（16 字节）和密文大小一起比较即可。如果它相等，那么你应该没问题。

于 2017-08-03T20:47:40.463 回答