esp32 aes-cbc解密错误

Question

esp32 + idf , AES-CBC加解密。数据填充0，uint8_t KEY[16]={0x00,01,02,03,04,05,06,07,08,09,0A,0B,0C,0D,0E,0F}，向量IV[16]={0}，串口接收加密后的数据然后解密，第一次能正常成功解密，第二次以后就没有办法正确解密了

Answer 1

以下内容由CHATGPT及阿里嘎多学长共同生成、有用望采纳：

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您想要解决的问题

您提问的目的是解决在使用ESP32微控制器进行AES-CBC模式加解密时遇到的问题。具体来说，您在使用ESP32和idf开发框架进行数据加密和解密时，发现第一次解密可以成功，但从第二次开始解密失败。

问题出现原因

问题出现的原因是在使用CBC（Cipher Block Chaining）模式进行加密时，每次加密的初始化向量（IV）应该是唯一的。在您的代码中，IV被初始化为全0，并且在多次加密过程中没有改变，这违反了CBC模式的安全要求。如果IV不是唯一的，那么相同的密文块可能会产生相同的加密块，导致解密失败。

问题解决方案

最优解决方案是确保每次加密时使用一个唯一的IV。通常，IV可以随机生成，并且在解密时需要知道它以正确解密数据。以下是一些改进措施：

1. 随机生成IV：每次加密前，使用随机数生成器生成一个随机的IV。
2. 传输IV：将生成的IV与加密的数据一起发送，确保接收方可以获取到正确的IV来解密数据。
3. 使用不同的密钥：如果可能，每次加密时使用不同的密钥，以增加安全性。

提供代码

以下是修改后的代码示例，展示了如何生成随机IV并进行加密解密：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <esp_system.h>
#include <mbedtls/aes.h>

// 假设这是您的加密和解密函数
void aes_cbc_encrypt_decrypt(bool encrypt, uint8_t *key, uint8_t *iv, uint8_t *data, size_t data_len) {
    mbedtls_aes_context aes_ctx;
    uint8_t *output = encrypt ? (uint8_t *)malloc(data_len) : data;

    mbedtls_aes_init(&aes_ctx);

    // 设置密钥
    mbedtls_aes_setkey_enc(&aes_ctx, key, 128);

    // 设置IV
    mbedtls_aes_crypt_cbc(encrypt, data_len, iv, data, output, &aes_ctx);

    // 清理
    mbedtls_aes_free(&aes_ctx);
    if (!encrypt) {
        free(output);
    }
}

int main() {
    uint8_t key[16] = {0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0A,0x0B,0x0C,0x0D,0x0E,0x0F};
    uint8_t iv[16];
    uint8_t data[64] = { /* 你的数据 */ };

    // 生成随机IV
    for (int i = 0; i < 16; ++i) {
        iv[i] = esp_random();
    }

    // 加密数据
    aes_cbc_encrypt_decrypt(true, key, iv, data, sizeof(data));

    // 解密数据（假设接收方已经获取了IV）
    aes_cbc_encrypt_decrypt(false, key, iv, data, sizeof(data));

    return 0;
}

代码运行方式

• 确保您的开发环境已经安装了ESP-IDF和mbedtls库。
• 将上述代码复制到您的ESP32项目中。
• 使用ESP-IDF编译并上传到ESP32开发板。
• 使用串口工具查看加密和解密的结果。

代码预期运行结果

如果代码正确运行，您将看到原始数据被加密，然后使用相同的IV和密钥进行解密，最终得到原始数据。

推荐相关链接

• ESP-IDF Programming Guide
• mbed TLS Documentation
• Understanding Cipher Block Chaining (CBC)

请根据实际情况调整代码以符合您的项目需求。