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Apache と Node.js サーバー間の安全でない接続を介してデータを送信しています。PHP でデータを暗号化し、Node.js で復号化する必要があります。私はそれを機能させるために2日間費やしましたが、メッセージの署名のみを機能させることができ、暗号化はできませんでした。アルゴリズムとして AES128-CBC、AES256-CBC、DES、AES128、AES256 を渡そうとしましたが、うまくいきませんでした。

PHPでこれを試しました：

$data = json_encode(Array('mk' => $_SESSION['key'], 'algorithm' => 'SHA1', 'username' => $_SESSION['userid'], 'expires' => $expires));
$payload = openssl_encrypt($data, 'des', '716c26ef');
return base64_encode($payload);

そして Node.js では:

var enc_json = new Buffer(response[1], 'base64');
var decipher = crypto.createDecipher('des', '716c26ef');
var json = decipher.update(enc_json).toString('ascii');
json += decipher.final('ascii');

そして、間違った復号化されたデータに加えて、次のようなエラーが発生します。

TypeError: error:0606508A:digital envelope routines:EVP_DecryptFinal_ex:data not multiple of block length

TypeError: error:0606506D:digital envelope routines:EVP_DecryptFinal_ex:wrong final block length

データは機密性が高くない (パスワードやユーザー データがない) ため、単純な暗号化が必要ですが、データは受信者のみが読み取る必要があります。キーの長さは何でもかまいませんが、暗号化/復号化の手順はできるだけ単純にする必要があります。IV は使用しないでください。

4

4 に答える 4

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私は今週同じ問題に苦しんでいましたが、逆の方法 (PHP 暗号化 -> NodeJS 復号化) で、このスニペットを機能させることができました:

aes256cbc.js

var crypto = require('crypto');

var encrypt = function (plain_text, encryptionMethod, secret, iv) {
    var encryptor = crypto.createCipheriv(encryptionMethod, secret, iv);
    return encryptor.update(plain_text, 'utf8', 'base64') + encryptor.final('base64');
};

var decrypt = function (encryptedMessage, encryptionMethod, secret, iv) {
    var decryptor = crypto.createDecipheriv(encryptionMethod, secret, iv);
    return decryptor.update(encryptedMessage, 'base64', 'utf8') + decryptor.final('utf8');
};

var textToEncrypt = new Date().toISOString().substr(0,19) + '|My super secret information.';
var encryptionMethod = 'AES-256-CBC';
var secret = "My32charPasswordAndInitVectorStr"; //must be 32 char length
var iv = secret.substr(0,16);

var encryptedMessage = encrypt(textToEncrypt, encryptionMethod, secret, iv);
var decryptedMessage = decrypt(encryptedMessage, encryptionMethod, secret, iv);

console.log(encryptedMessage);
console.log(decryptedMessage);

aes256cbc.php

<?php
date_default_timezone_set('UTC');
$textToEncrypt = substr(date('c'),0,19) . "|My super secret information.";
$encryptionMethod = "AES-256-CBC";
$secret = "My32charPasswordAndInitVectorStr";  //must be 32 char length
$iv = substr($secret, 0, 16);

$encryptedMessage = openssl_encrypt($textToEncrypt, $encryptionMethod, $secret,0,$iv);
$decryptedMessage = openssl_decrypt($encryptedMessage, $encryptionMethod, $secret,0,$iv);

echo "$encryptedMessage\n";
echo "$decryptedMessage\n";
?>

キー/iv サイズ/復号化の問題に陥らないようにするための秘訣は、正確に 32 文字の長さと IV に 16 文字の秘密を持つことです。また、NodeJS で 'base64' と 'utf8' を使用することは非常に重要です。これらは PHP のデフォルトであるためです。

いくつかの実行例を次に示します。

$ node aes256cbc.js && php aes256cbc.php
zra3FX4iyCc7qPc1dZs+G3ZQ40f5bSw8P9n5OtWl1t86nV5Qfh4zNRPFbsciyyHyU3Qi4Ga1oTiTwzrPIZQXLw==
2015-01-27T18:29:12|My super secret information.
zra3FX4iyCc7qPc1dZs+G3ZQ40f5bSw8P9n5OtWl1t86nV5Qfh4zNRPFbsciyyHyU3Qi4Ga1oTiTwzrPIZQXLw==
2015-01-27T18:29:12|My super secret information.

$ node aes256cbc.js && php aes256cbc.php
zra3FX4iyCc7qPc1dZs+G6B6+8aavHNc/Ymv9L6Omod8Di3tMbvOa2B7O2Yiyoutm9fy9l0G+P5VJT9z2qNESA==
2015-01-27T18:29:15|My super secret information.
zra3FX4iyCc7qPc1dZs+G6B6+8aavHNc/Ymv9L6Omod8Di3tMbvOa2B7O2Yiyoutm9fy9l0G+P5VJT9z2qNESA==
2015-01-27T18:29:15|My super secret information.

$ node aes256cbc.js && php aes256cbc.php
zra3FX4iyCc7qPc1dZs+G4oD1Fr5yLByON6QDE56UOqP6kkfGJzpyH6TbwZYX2oGlh2JGv+aHYUMh0qQnAj/uw==
2015-01-27T18:29:29|My super secret information.
zra3FX4iyCc7qPc1dZs+G4oD1Fr5yLByON6QDE56UOqP6kkfGJzpyH6TbwZYX2oGlh2JGv+aHYUMh0qQnAj/uw==
2015-01-27T18:29:29|My super secret information.

$ node aes256cbc.js && php aes256cbc.php
zra3FX4iyCc7qPc1dZs+G5OVCbCaUy8a0LLF+Bn8UT4X3nYbtynO0Zt2mvXnnli9dRxrxMw43uWnkh8MIwVHXA==
2015-01-27T18:29:31|My super secret information.
zra3FX4iyCc7qPc1dZs+G5OVCbCaUy8a0LLF+Bn8UT4X3nYbtynO0Zt2mvXnnli9dRxrxMw43uWnkh8MIwVHXA==
2015-01-27T18:29:31|My super secret information.

$ node aes256cbc.js && php aes256cbc.php
fdsqSyHBJjlwD0jYfOUZM2FrONG6Fk5d7FOItYEdbnaZIhhmg/apa8/jPwKFkDXD9eNqWC3w0JzY5wjtZADiBA==
2015-01-27T18:30:08|My super secret information.
fdsqSyHBJjlwD0jYfOUZM2FrONG6Fk5d7FOItYEdbnaZIhhmg/apa8/jPwKFkDXD9eNqWC3w0JzY5wjtZADiBA==
2015-01-27T18:30:08|My super secret information.

$ node aes256cbc.js && php aes256cbc.php
fdsqSyHBJjlwD0jYfOUZM4SRfi6jG5EoDFEF6d9xCIyluXSiMaKlhd89ovpeOz/YyEIlPbYR4ly00gf6hWfKHw==
2015-01-27T18:30:45|My super secret information.
fdsqSyHBJjlwD0jYfOUZM4SRfi6jG5EoDFEF6d9xCIyluXSiMaKlhd89ovpeOz/YyEIlPbYR4ly00gf6hWfKHw==
2015-01-27T18:30:45|My super secret information.

ノート：

「タイムスタンプ|メッセージ」形式を使用して、中間者攻撃を回避します。たとえば、暗号化されたメッセージに認証対象の ID が含まれている場合、MitM はメッセージをキャプチャし、再認証が必要になるたびに再送信できます。

したがって、暗号化されたメッセージのタイムスタンプがわずかな時間間隔内にあることを確認できました。このように、タイムスタンプのために同じメッセージが毎秒異なる方法で暗号化され、この一定の時間間隔以外では使用できませんでした。

編集：

ここで、初期化ベクトル (IV) を誤用していました。@ArtjomBとして。説明すると、IV は暗号化されたメッセージの最初の部分であり、ランダムな値である必要があります。hmacメッセージが有効なソースから発信されたことを検証するために、HTTP ヘッダー ( ) で値を使用することもお勧めしますx-hmac: *value*(ただし、これは、前述の「再送信」メッセージの問題には対処しません)。

hmacこれは、暗号化されたメッセージの一部としての for php および node と IV を含む改善されたバージョンです。

aes256cbc.js (v2)

var crypto = require('crypto');

var encrypt = function (message, method, secret, hmac) {
    //var iv = crypto.randomBytes(16).toString('hex').substr(0,16);    //use this in production
    var iv = secret.substr(0,16);    //using this for testing purposes (to have the same encryption IV in PHP and Node encryptors)
    var encryptor = crypto.createCipheriv(method, secret, iv);
    var encrypted = new Buffer(iv).toString('base64') + encryptor.update(message, 'utf8', 'base64') + encryptor.final('base64');
    hmac.value = crypto.createHmac('md5', secret).update(encrypted).digest('hex');
    return encrypted;
};

var decrypt = function (encrypted, method, secret, hmac) {
    if (crypto.createHmac('md5', secret).update(encrypted).digest('hex') == hmac.value) {
        var iv = new Buffer(encrypted.substr(0, 24), 'base64').toString();
        var decryptor = crypto.createDecipheriv(method, secret, iv);
        return decryptor.update(encrypted.substr(24), 'base64', 'utf8') + decryptor.final('utf8');
    }
};

var encryptWithTSValidation = function (message, method, secret, hmac) {
    var messageTS = new Date().toISOString().substr(0,19) + message;
    return encrypt(messageTS, method, secret, hmac);
}

var decryptWithTSValidation = function (encrypted, method, secret, hmac, intervalThreshold) {
    var decrypted = decrypt(encrypted, method, secret, hmac);
    var now = new Date();
    var year = parseInt(decrypted.substr(0,4)), month = parseInt(decrypted.substr(5,2)) - 1,
    day = parseInt(decrypted.substr(8,2)), hour = parseInt(decrypted.substr(11,2)), 
    minute = parseInt(decrypted.substr(14,2)), second = parseInt(decrypted.substr(17,2));
    var msgDate = new Date(Date.UTC(year, month, day, hour, minute, second))
    if (Math.round((now - msgDate) / 1000) <= intervalThreshold) {
        return decrypted.substr(19);
    }
}

var message = 'My super secret information.';
var method = 'AES-256-CBC';
var secret = "My32charPasswordAndInitVectorStr"; //must be 32 char length
var hmac = {};

//var encrypted = encrypt(message, method, secret, hmac);
//var decrypted = decrypt(encrypted, method, secret, hmac);
var encrypted = encryptWithTSValidation(message, method, secret, hmac);
var decrypted = decryptWithTSValidation(encrypted, method, secret, hmac, 60*60*12); //60*60m*12=12h

console.log("Use HTTP header 'x-hmac: " + hmac.value + "' for validating against MitM-attacks.");
console.log("Encrypted: " + encrypted);
console.log("Decrypted: " + decrypted);

crypto.createHmac(...).digest('hex')で消化されることに注意してくださいhex。これは、PHP のデフォルトですhmac。

aes256cbc.php (v2)

<?php

function encrypt ($message, $method, $secret, &$hmac) {
    //$iv = substr(bin2hex(openssl_random_pseudo_bytes(16)),0,16);    //use this in production
    $iv = substr($secret, 0, 16);        //using this for testing purposes (to have the same encryption IV in PHP and Node encryptors)
    $encrypted = base64_encode($iv) . openssl_encrypt($message, $method, $secret, 0, $iv);
    $hmac = hash_hmac('md5', $encrypted, $secret);
    return $encrypted;
}

function decrypt ($encrypted, $method, $secret, $hmac) {
    if (hash_hmac('md5', $encrypted, $secret) == $hmac) {
        $iv = base64_decode(substr($encrypted, 0, 24));
        return openssl_decrypt(substr($encrypted, 24), $method, $secret, 0, $iv);
    }
}

function encryptWithTSValidation ($message, $method, $secret, &$hmac) {
    date_default_timezone_set('UTC');
    $message = substr(date('c'),0,19) . "$message";
    return encrypt($message, $method, $secret, $hmac);
}

function decryptWithTSValidation ($encrypted, $method, $secret, $hmac, $intervalThreshold) {
    $decrypted = decrypt($encrypted, $method, $secret, $hmac);
    $now = new DateTime();
    $msgDate = new DateTime(str_replace("T"," ",substr($decrypted,0,19)));
    if (($now->getTimestamp() - $msgDate->getTimestamp()) <= $intervalThreshold) {
        return substr($decrypted,19);
    }
}

$message = "My super secret information.";
$method = "AES-256-CBC";
$secret = "My32charPasswordAndInitVectorStr";  //must be 32 char length

//$encrypted = encrypt($message, $method, $secret, $hmac);
//$decrypted = decrypt($encrypted, $method, $secret, $hmac);

$encrypted = encryptWithTSValidation($message, $method, $secret, $hmac);
$decrypted = decryptWithTSValidation($encrypted, $method, $secret, $hmac, 60*60*12); //60*60m*12=12h

echo "Use HTTP header 'x-hmac: $hmac' for validating against MitM-attacks.\n";
echo "Encrypted: $encrypted\n";
echo "Decrypted: $decrypted\n";
?>

いくつかの実行例を次に示します。

$ node aes256cbc.js && php aes256cbc.php
Use HTTP header 'x-hmac: 6862972ef0f463bf48523fc9e334bb42' for validating against MitM-attacks.
Encrypted: YjE0ZzNyMHNwVm50MGswbQ==I6cAKeoxeSP5TGgtK59PotB/iG2BUSU8Y6NhAhVabN9UB+ZCTn7q2in4JyLwQiGN
Decrypted: My super secret information.
Use HTTP header 'x-hmac: 6862972ef0f463bf48523fc9e334bb42' for validating against MitM-attacks.
Encrypted: YjE0ZzNyMHNwVm50MGswbQ==I6cAKeoxeSP5TGgtK59PotB/iG2BUSU8Y6NhAhVabN9UB+ZCTn7q2in4JyLwQiGN
Decrypted: My super secret information.

$ node aes256cbc.js && php aes256cbc.php
Use HTTP header 'x-hmac: b2e63f216acde938a82142220652cf59' for validating against MitM-attacks.
Encrypted: YjE0ZzNyMHNwVm50MGswbQ==YsFRdKzCLuCk7Yg+U+S1CSgYBBR8dkZytORm8xwEDmD9WB1mpqC3XnSrB+wR3/KW
Decrypted: My super secret information.
Use HTTP header 'x-hmac: b2e63f216acde938a82142220652cf59' for validating against MitM-attacks.
Encrypted: YjE0ZzNyMHNwVm50MGswbQ==YsFRdKzCLuCk7Yg+U+S1CSgYBBR8dkZytORm8xwEDmD9WB1mpqC3XnSrB+wR3/KW
Decrypted: My super secret information.

$ node aes256cbc.js && php aes256cbc.php
Use HTTP header 'x-hmac: 73181744453d55eb6f81896ffd284cd8' for validating against MitM-attacks.
Encrypted: YjE0ZzNyMHNwVm50MGswbQ==YsFRdKzCLuCk7Yg+U+S1CTGik4Lv9PnWuEg5SiADJcdKX1to0LrNKmuCiYIweBAZ
Decrypted: My super secret information.
Use HTTP header 'x-hmac: 73181744453d55eb6f81896ffd284cd8' for validating against MitM-attacks.
Encrypted: YjE0ZzNyMHNwVm50MGswbQ==YsFRdKzCLuCk7Yg+U+S1CTGik4Lv9PnWuEg5SiADJcdKX1to0LrNKmuCiYIweBAZ
Decrypted: My super secret information.

$ node aes256cbc.js && php aes256cbc.php
Use HTTP header 'x-hmac: 5372ecca442d65f582866cf3b24cb2b6' for validating against MitM-attacks.
Encrypted: YjE0ZzNyMHNwVm50MGswbQ==YsFRdKzCLuCk7Yg+U+S1CYEITF6aozBNp7bA54qY0Ugg9v6ktwoH6nqRyatkFqy8
Decrypted: My super secret information.
Use HTTP header 'x-hmac: 5372ecca442d65f582866cf3b24cb2b6' for validating against MitM-attacks.
Encrypted: YjE0ZzNyMHNwVm50MGswbQ==YsFRdKzCLuCk7Yg+U+S1CYEITF6aozBNp7bA54qY0Ugg9v6ktwoH6nqRyatkFqy8
Decrypted: My super secret information.

最後になりましたが、php に openssl mod がインストールされていない場合は、mcrypt代わりに次のようrijndael128にpkcs7パディング ( source )を使用できます。

aes256cbc-mcrypt.php (v2)

<?php

function pkcs7pad($message) {
    $padding = 16 - (strlen($message) % 16);
    return $message . str_repeat(chr($padding), $padding);
}

function pkcs7unpad($message) {
    $padding = ord(substr($message, -1));  //get last char and transform it to Int
    return substr($message, 0, -$padding); //remove the last 'padding' string
}

function encrypt ($message, $method, $secret, &$hmac) {
    //$iv = substr(bin2hex(mcrypt_create_iv(mcrypt_get_iv_size($method, MCRYPT_MODE_CBC), MCRYPT_DEV_URANDOM)),0,16);    //use this in production
    $iv = substr($secret, 0, 16);    //using this for testing purposes (to have the same encryption IV in PHP and Node encryptors)
    $message = pkcs7pad($message);
    $encrypted = base64_encode($iv) . base64_encode(mcrypt_encrypt($method, $secret, $message, MCRYPT_MODE_CBC, $iv));
    $hmac = hash_hmac('md5', $encrypted, $secret);
    return $encrypted;
}

function decrypt ($encrypted, $method, $secret, $hmac) {
    if (hash_hmac('md5', $encrypted, $secret) == $hmac) {
        $iv = base64_decode(substr($encrypted, 0, 24));
        return pkcs7unpad(mcrypt_decrypt($method, $secret , base64_decode(substr($encrypted, 24)) , MCRYPT_MODE_CBC, $iv));
    }
}

function encryptWithTSValidation ($message, $method, $secret, &$hmac) {
    date_default_timezone_set('UTC');
    $message = substr(date('c'),0,19) . "$message";
    return encrypt($message, $method, $secret, $hmac);
}

function decryptWithTSValidation ($encrypted, $method, $secret, $hmac, $intervalThreshold) {
    $decrypted = decrypt($encrypted, $method, $secret, $hmac);
    $now = new DateTime();
    //echo "Decrypted: $decrypted\n";
    $msgDate = new DateTime(str_replace("T"," ",substr($decrypted,0,19)));
    if (($now->getTimestamp() - $msgDate->getTimestamp()) <= $intervalThreshold) {
        return substr($decrypted,19);
    }
}

$message = "My super secret information.";
$method = MCRYPT_RIJNDAEL_128;
$secret = "My32charPasswordAndInitVectorStr";  //must be 32 char length

//$encrypted = encrypt($message, $method, $secret, $hmac);
//$decrypted = decrypt($encrypted, $method, $secret, $hmac);

$encrypted = encryptWithTSValidation($message, $method, $secret, $hmac);
$decrypted = decryptWithTSValidation($encrypted, $method, $secret, $hmac, 60*60*12); //60*60m*12=12h

echo "Use HTTP header 'x-hmac: $hmac' for validating against MitM-attacks.\n";
echo "Encrypted: $encrypted\n";
echo "Decrypted: $decrypted\n";
?>

もちろん、次のいくつかのテスト:

$ php aes256cbc-mcrypt.php && node aes256cbc.js 
Use HTTP header 'x-hmac: 801282a9ed6b2d5bd2254140d7a17582' for validating against MitM-attacks.
Encrypted: YjE0ZzNyMHNwVm50MGswbQ==ipQ+Yah8xoF0C6yjCJr8v9IyatyGeNT2yebrpJZ5xH73H5fFcV1zhqhRGwM0ToGU
Decrypted: My super secret information.
Use HTTP header 'x-hmac: 801282a9ed6b2d5bd2254140d7a17582' for validating against MitM-attacks.
Encrypted: YjE0ZzNyMHNwVm50MGswbQ==ipQ+Yah8xoF0C6yjCJr8v9IyatyGeNT2yebrpJZ5xH73H5fFcV1zhqhRGwM0ToGU
Decrypted: My super secret information.
$ php aes256cbc-mcrypt.php && node aes256cbc.js 
Use HTTP header 'x-hmac: 0ab2bc83108e1e250f6ecd483cd65329' for validating against MitM-attacks.
Encrypted: YjE0ZzNyMHNwVm50MGswbQ==ipQ+Yah8xoF0C6yjCJr8v79P+j4YUl8ln8eu7FDqEdbxMe1Z7BvW8iVUN1qFCiHM
Decrypted: My super secret information.
Use HTTP header 'x-hmac: 0ab2bc83108e1e250f6ecd483cd65329' for validating against MitM-attacks.
Encrypted: YjE0ZzNyMHNwVm50MGswbQ==ipQ+Yah8xoF0C6yjCJr8v79P+j4YUl8ln8eu7FDqEdbxMe1Z7BvW8iVUN1qFCiHM
Decrypted: My super secret information.
于 2015-01-27T22:45:07.723 に答える
12

このような対称暗号化を扱う場合、最初のステップは、おそらく後回しになるだろうということを認識することです.自分のコードをコピーして貼り付けていたとしても、すぐに機能したことは一度もありません. これは主に、暗号化と復号化の方法が設計上、まったく容赦がなく、有用なエラー メッセージが表示されることはめったにないためです。単一のヌル文字、キャリッジ リターン、ライン フィード、または動的に変換された型によって、プロセス全体が静かに爆発する可能性があります。

これを知って、段階的に進めてください。次のことをお勧めします。

まず、PHP だけで動作するようにします。サンプル テキストを渡して暗号化し、すぐに復号化して、元のクリア テキスト変数と厳密に比較します。それらは完全に同じですか？同様に両方を出力します - それらは同じタイプであり、完全に無害に見えますか? 印刷されていない文字に注意してください。長さと文字エンコードも確認してください。

次に、前のテキストよりも 1 文字多いまたは少ないサンプル テキストをもう 1 つ使用して、上記の手順を実行します。これにより、ブロック サイズ/ゼロ パディングの問題がデバッグされます。重要です。

それが機能している場合 - すぐに機能することはめったになく、理由を予測するのは難しいため、Node.js に進みます。

Node.js では、無駄な労力のように思えても、PHP で行ったのと同じことを行います。追加の理由については、すぐに明らかになります。Node.js で暗号化と復号化をまとめて行います。上記のすべての同じ但し書きで機能しますか?

それが完了したら、ここに「楽しい」部分があります。Node.js と PHP で同じ暗号化メソッドを個別に使用して、両方が生成した「最終的な」送信準備が整った暗号文を両方に出力させます。

すべてが順調であれば、それらは完全に、まったく同じでなければなりません。そうでない場合は、暗号化の実装と方法がシステム間で互換性がないという問題があります。一部の設定が間違っているか競合している (おそらくゼロ パディングまたは他の可能性のホスト、または IV など)、または別の実装を試す必要があります。

やみくもに推測する必要があるとすれば、base64 のエンコーディングとデコーディングに問題があると言えます (ほとんどの場合、問題が発生します)。Web アプリケーションで (ブラウザーを介して) バイナリー・データ型をデバッグするのは難しい場合があるため、作業が 2 回行われる傾向があります。物事が 2 回エンコードされているのに 1 回しかデコードされていない、または 1 つの実装が、それが何をしているのか明確にせずに、何かを自動的にエンコード/デコードするのに「役立つ」場合があります。

Node.js での AES 暗号化 PHP での復号化で提案されているように、Node と PHP 間のゼロ パディング実装の問題である可能性もあります。失敗。

これらの最後の 2 つの問題は、エラー コードから強く示唆されています。暗号化メソッドは正確な長さのブロック サイズを予測し、それらがオフの場合、関数に渡されるデータの破損を示します。これは、1 つの余分な文字が挿入された場合、またはエンコーディングが異なる方法で処理された場合などに発生します。

上記の手順を 1 つずつ実行し、急いではいけないことを確認し、プロセスの骨の折れる小さなステップをすべて確認する必要があることを確認すると、正確にどこで問題が発生しているかがはるかに明確になるはずです。トラブルシューティング。

于 2013-11-12T16:53:55.777 に答える