
本文深入探讨了在使用Go语言进行AES-256 CBC加密后,通过Objective-C的CCCrypt进行解密时,可能出现的末尾数据块丢失问题。核心原因在于Go端采用了非标准的前置空格填充方式,而Objective-C解密时默认启用了PKCS7填充处理。通过将CCCrypt的填充选项设置为0,禁用自动填充,从而确保解密过程与加密端的行为一致,成功解决数据丢失。
在跨语言环境中实现加密与解密操作时,最常见的挑战之一是确保两端在算法、密钥、IV以及填充模式上保持完全一致。本教程将聚焦于一个具体的案例:使用Go语言加密的AES-256 CBC数据,在Objective-C中使用CCCrypt进行解密时,发现解密结果总是丢失最后一个数据块。
Go语言的加密代码片段展示了AES-256 CBC模式的实现。关键点在于其对明文的填充处理:
func encrypt(text_s, key_s string) byte[] {
text := []byte(text_s)
// 自定义填充逻辑:计算需要填充的字节数,并在明文前添加空格
n := aes.BlockSize - (len(text) % aes.BlockSize)
if n != aes.BlockSize || n != 0 {
text = append([]byte(strings.Repeat(" ", n)), text...)
}
// 初始化AES密钥和CBC加密器
key := []byte(key_s)[:32] // 确保密钥长度为32字节(AES256)
block, _ := aes.NewCipher(key)
// 生成随机IV并将其作为密文的前16字节
ret := make([]byte, aes.BlockSize + len(text))
iv := ret[:aes.BlockSize]
io.ReadFull(rand.Reader, iv)
cbc := cipher.NewCBCEncrypter(block, iv)
cbc.CryptBlocks(ret[aes.BlockSize:], text) // 执行加密
return ret
}从上述Go代码中可以观察到以下重要特征:
Objective-C端的解密代码使用了CommonCrypto框架中的CCCrypt函数。初始实现如下:
- (NSData *)decrypt:(NSData*)data {
// 密钥处理 (假设已正确获取并转换为NSData)
NSData *keyData = self.key; // 假设key已在外部初始化为NSData类型
// 从输入数据中分离IV和加密数据
size_t ivLength = kCCBlockSizeAES128; // AES块大小为16字节
size_t encryptedDataLength = [data length] - ivLength;
NSData *iv = [data subdataWithRange:NSMakeRange(0, ivLength)];
NSData *encrypted = [data subdataWithRange:NSMakeRange(ivLength, encryptedDataLength)];
// 为解密结果分配缓冲区
NSMutableData *ret = [NSMutableData dataWithLength:encryptedDataLength + ivLength]; // 预留一个块的额外空间
size_t numBytesDecrypted = 0;
CCCryptorStatus status = CCCrypt(kCCDecrypt, // 解密操作
kCCAlgorithmAES, // AES算法
kCCOptionPKCS7Padding, // 初始问题所在:启用了PKCS7填充选项
[keyData bytes], // 密钥
kCCKeySizeAES256, // 密钥大小
[iv bytes], // IV
[encrypted bytes], encryptedDataLength, // 输入密文及其长度
[ret mutableBytes], [ret length], // 输出缓冲区及其长度
&numBytesDecrypted // 实际解密字节数
);
NSLog(@"CCCrypt status: %d", status);
NSLog(@"Input dataLength: %d, Decrypted bytes: %d", (int)encryptedDataLength, (int)numBytesDecrypted);
if (status == kCCSuccess) {
// 返回解密后的数据
// 注意:如果需要手动处理填充,这里可能需要调整ret的长度
return [ret subdataWithRange:NSMakeRange(0, numBytesDecrypted)];
}
return nil;
}观察到的问题是:当期望解密得到80字节的数据时,实际只得到64字节;期望得到128字节时,实际得到112字节。这表明解密结果总是比预期少一个数据块(16字节)。
问题的核心在于Go语言端采用了自定义的、非标准的、前置空格填充,而Objective-C的CCCrypt在调用时指定了kCCOptionPKCS7Padding选项。
kCCOptionPKCS7Padding选项指示CCCrypt在解密完成后,自动识别并移除PKCS7填充。然而,由于Go端根本没有使用PKCS7填充,而是添加了前置空格,CCCrypt在解解密后的数据中找不到有效的PKCS7填充,它可能会:
无论哪种情况,结果都是丢失了最后一个数据块。
既然Go端使用了自定义填充且不依赖PKCS7,那么在Objective-C解密时,就应该禁用CCCrypt的自动填充处理。这意味着需要将CCCrypt的选项参数从kCCOptionPKCS7Padding更改为0(即不启用任何特殊选项)。
修正后的Objective-C解密代码如下:
- (NSData *)decrypt:(NSData*)data {
NSData *keyData = self.key;
size_t ivLength = kCCBlockSizeAES128;
size_t encryptedDataLength = [data length] - ivLength;
NSData *iv = [data subdataWithRange:NSMakeRange(0, ivLength)];
NSData *encrypted = [data subdataWithRange:NSMakeRange(ivLength, encryptedDataLength)];
NSMutableData *ret = [NSMutableData dataWithLength:encryptedDataLength + ivLength];
size_t numBytesDecrypted = 0;
CCCryptorStatus status = CCCrypt(kCCDecrypt,
kCCAlgorithmAES,
0, // 关键修改:将填充选项设置为0,禁用自动PKCS7填充
[keyData bytes],
kCCKeySizeAES256,
[iv bytes],
[encrypted bytes], encryptedDataLength,
[ret mutableBytes], [ret length],
&numBytesDecrypted
);
NSLog(@"CCCrypt status: %d", status);
NSLog(@"Input dataLength: %d, Decrypted bytes: %d", (int)encryptedDataLength, (int)numBytesDecrypted);
if (status == kCCSuccess) {
// 返回实际解密的数据,此时数据中仍然包含Go端添加的前置空格填充
return [ret subdataWithRange:NSMakeRange(0, numBytesDecrypted)];
}
return nil;
}通过将填充选项设置为0,CCCrypt将不再尝试移除PKCS7填充。它会按照CBC模式解密所有输入的密文块,并返回完整的解密数据。此时,解密后的数据将包含Go端添加的前置空格填充,开发者可以根据Go端填充的规则(例如,移除前导空格)进行后续处理以获取原始明文。
解决Go与Objective-C之间AES CBC解密数据块丢失问题的关键在于识别并纠正两端填充模式的不匹配。Go端使用了自定义的前置空格填充,而Objective-C端默认启用了PKCS7填充处理。通过在Objective-C的CCCrypt调用中将填充选项设置为0,可以禁用其自动PKCS7填充,从而获得完整的解密数据。此后,如果需要,可以根据Go端的填充规则手动移除前置的空格填充。本案例强调了在跨平台加密实践中,对所有加密参数(特别是填充模式)进行严格同步的重要性。
以上就是解决Go与Objective-C AES CBC解密中数据块丢失问题的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!
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