从密码 aes 256 GCM Golang 中提取标签

问题描述

我在 Ruby 中有加密和解密功能，并尝试用 Go 重写。我一步一步尝试，所以从 ruby 加密开始，然后尝试在 go 中解密，它的工作原理。但是当我尝试在 Go 中编写 encryption 并在 ruby 中解密时。我在尝试提取标签时卡住了，我解释了为什么我需要提取 auth 标签

ruby 中的加密

plaintext = "Foo bar"
cipher = OpenSSL::Cipher.new('aes-256-gcm')
cipher.encrypt
cipher.iv = iv # string 12 len
cipher.key = key # string 32 len
cipher.auth_data = # string 12 len
cipherText = cipher.update(JSON.generate({value: plaintext})) + cipher.final
authTag = cipher.auth_tag
hexString = (iv + cipherText + authTag).unpack('H*').first

我尝试连接初始向量、密文和认证标签，所以在解密之前我可以提取它们，尤其是认证标签，因为我需要在 Ruby 中调用 Cipher#final 之前设置它

auth_tag

标签必须在调用 Cipher#decrypt、Cipher#key= 和 Cipher#iv=，但在调用 Cipher#final 之前。毕竟解密是执行，标签在调用中自动验证密码#final

这里是golang中的函数加密

ciphertext := aesgcm.Seal(nil,[]byte(iv),[]byte(plaintext),[]byte(authData))
src := iv + string(ciphertext) // + try to add authentication tag here
fmt.Printf(hex.EncodetoString([]byte(src)))

我如何提取认证标签并将其与iv和密文连接起来，这样我就可以用ruby中的解密函数解密

raw_data = [hexString].pack('H*')
cipher_text = raw_data.slice(12,raw_data.length - 28)
auth_tag = raw_data.slice(raw_data.length - 16,16)

cipher = OpenSSL::Cipher.new('aes-256-gcm').decrypt
cipher.iv = iv # string 12 len
cipher.key = key # string 32 len
cipher.auth_data = # string 12 len
cipher.auth_tag = auth_tag
JSON.parse(cipher.update(cipher_text) + cipher.final)

我希望能够在 Go 中进行加密，并尝试在 Ruby 中解密。

解决方法

您希望您的加密流程是这样的：

func encrypt(in []byte,key []byte) (out []byte,err error) {

    c,err := aes.NewCipher(key)
    if err != nil {
        return
    }

    gcm,err := cipher.NewGCM(c)
    if err != nil {
        return
    }

    nonce := make([]byte,gcm.NonceSize())
    if _,err = io.ReadFull(rand.Reader,nonce); err != nil {
        return
    }

    out = gcm.Seal(nonce,nonce,in,nil) // include the nonce in the preable of 'out'
    return
}

根据 aes.NewCipher 文档，您的输入 key 的长度应为 16、24 或 32 个字节。

来自上述函数的加密 out 字节将包含 nonce 前缀（长度为 16、24 或 32 个字节）-因此可以在解密阶段轻松提取，如下所示：>

// `in` here is ciphertext
nonce,ciphertext := in[:ns],in[ns:]

其中 ns 的计算方式如下：

c,err := aes.NewCipher(key)
if err != nil {
    return
}

gcm,err := cipher.NewGCM(c)
if err != nil {
    return
}

ns := gcm.NonceSize()
if len(in) < ns {
    err = fmt.Errorf("missing nonce - input shorter than %d bytes",ns)
    return
}

编辑：

如果您使用默认密码设置（见上文）在 go 端加密：

gcm,err := cipher.NewGCM(c)

从 the source 开始，标签字节大小将为 16。

注意：如果使用 cipher.NewGCMWithTagSize - 那么大小显然会不同（基本上在 12 到 16 字节之间）

所以让我们假设标签大小是 16，掌握了这些知识，并且知道完整的有效载荷安排是：

IV/nonce + raw_ciphertext + auth_tag

用于解密的auth_tag端的Ruby，是payload的最后16个字节；而 raw_ciphertext 是 IV/nonce 之后直到 auth_tag 开始的所有字节。

aesgcm.Seal 自动在密文末尾附加 GCM 标签。您可以在 source:

中看到它

    var tag [gcmTagSize]byte
    g.auth(tag[:],out[:len(plaintext)],data,&tagMask)
    copy(out[len(plaintext):],tag[:])                   // <---------------- here

所以你已经完成了，你不需要任何其他东西。 gcm.Seal 已经返回密文，并在末尾附加了 auth 标签。

同样，您不需要提取 gcm.Open 的 auth 标签，它会自动提取，too：

    tag := ciphertext[len(ciphertext)-g.tagSize:]        // <---------------- here
    ciphertext = ciphertext[:len(ciphertext)-g.tagSize]

因此，您在解密过程中要做的就是提取 IV（随机数）并将其余部分作为密文传递。

aes-gcm go ruby ruby ruby