求兼容Linux dm-crypt aes-xts-plain64的轻量便携解密实现

轻量C库：tiny-AES-XTS #

这是针对tiny-AES-c扩展的XTS模式实现，代码极简无外部依赖，内存占用极低，完全适配内存受限硬件场景。核心逻辑可直接实现你需要的aes_xts_plain64功能：

#include "aes.h"
#include "aes_xts.h"

// 实现与dm-crypt aes-xts-plain64兼容的解密逻辑
void aes_xts_plain64(uint8_t *buff, const uint8_t key[32], unsigned block_number) {
    aes_xts_ctx ctx;
    // XTS模式拆分密钥：前16字节为数据密钥，后16字节为tweak密钥
    aes_xts_init(&ctx, key, key + 16);
    
    // plain64规范生成tweak：将块号转为64位小端，填充为16字节
    uint8_t tweak[16] = {0};
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
        tweak[i] = (block_number >> (i * 8)) & 0xFF;
    }
    
    // 解密单个128位块（多块数据可循环调用，每次处理16字节）
    aes_xts_decrypt(&ctx, buff, buff, 1, tweak);
}

该库代码可直接嵌入项目，无需编译动态库，内存占用仅数百字节，完全满足小数据量解密需求。

成熟便携C库：mbed TLS #

mbed TLS（原PolarSSL）是经过安全审计的轻量加密库，支持AES-XTS，可通过编译选项裁剪功能以降低内存占用，适合嵌入式或资源受限环境：

#include "mbedtls/aes.h"
#include "mbedtls/xts.h"

void aes_xts_plain64(uint8_t *buff, const uint8_t key[32], unsigned block_number) {
    mbedtls_xts_context ctx;
    mbedtls_xts_init(&ctx);
    
    // 加载256位XTS密钥（拆分数据密钥与tweak密钥）
    mbedtls_xts_setkey_dec(&ctx, MBEDTLS_CIPHER_ID_AES, key, 256);
    
    // 生成plain64格式的tweak
    uint8_t tweak[16] = {0};
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
        tweak[i] = (block_number >> (i * 8)) & 0xFF;
    }
    
    // 解密16字节数据块
    mbedtls_xts_crypt(&ctx, MBEDTLS_XTS_DECRYPT, 16, tweak, buff, buff);
    
    mbedtls_xts_free(&ctx);
}

优势在于稳定性与安全性，适合对可靠性有要求的场景。

非C语言方案：Python cryptography库 #

若环境支持Python，cryptography库提供了简洁的AES-XTS实现，无需手动处理底层细节，开发效率极高：

from cryptography.hazmat.primitives.ciphers import Cipher, algorithms, modes
from cryptography.hazmat.backends import default_backend

def aes_xts_plain64(buff, key, block_number):
    # 拆分XTS密钥
    data_key = key[:16]
    tweak_key = key[16:]
    
    # 生成plain64规范的tweak：块号转64位小端，补全16字节
    tweak = block_number.to_bytes(8, byteorder='little') + b'\x00' * 8
    
    # 初始化解密器
    cipher = Cipher(algorithms.AESXTS(data_key, tweak_key), modes.XTS(tweak), backend=default_backend())
    decryptor = cipher.decryptor()
    
    # 返回解密后数据（buff需为16字节倍数，符合XTS块大小要求）
    return decryptor.update(buff) + decryptor.finalize()

适合快速验证或小数据量解密场景，无需关注内存管理细节。

关键注意事项 #

dm-crypt的aes-xts-plain64规范中，tweak由块序号（从0开始）转为64位小端值，高64位补0生成，上述所有实现均严格遵循该逻辑，确保与dm-crypt完全兼容。对于多块数据，只需循环处理每个16字节块并递增block_number即可。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ChewbaccaKL