Golang实现AES256-CBC加密后，OpenSSL解密报块长度错误求助

问题描述 #

我用Golang编写了一个函数，将载荷加密为AES256-CBC字符串后写入磁盘。编译后的程序功能正常，但使用OpenSSL命令解密时出现「最终块长度错误」。

密钥生成命令 #

export AES_KEY=$(python -c 'import uuid;print(uuid.uuid4().hex)')
export AES_IV=$(python -c 'import uuid;print(uuid.uuid4().hex[:16])')

Golang加密解密代码 #

import (
    "crypto/aes"
    "crypto/cipher"
    "encoding/base64"
    "errors"
    "bytes"
    "os"
)

func GetEnv(key, fallback string) string {
    if value, ok := os.LookupEnv(key); ok {
        return value
    }
    return fallback
}

func AesEncrypt(plaintext string) (string, error) {
    key := GetEnv("AES_KEY", "")
    iv := GetEnv("AES_IV", "")
    if key == "" || iv == "" {
        return "", errors.New("AES_KEY and AES_IV must be set")
    }
    bKey := []byte(key)
    bIV := []byte(iv)
    bPlaintext := PKCS5Padding([]byte(plaintext), aes.BlockSize)
    block, err := aes.NewCipher(bKey)
    if err != nil {
        return "", err
    }
    ciphertext := make([]byte, len(bPlaintext))
    mode := cipher.NewCBCEncrypter(block, bIV)
    mode.CryptBlocks(ciphertext, bPlaintext)
    return base64.StdEncoding.EncodeToString(ciphertext), nil
    // return hex.EncodeToString(ciphertext), nil
}

func PKCS5Padding(ciphertext []byte, blockSize int) []byte {
    padding := (blockSize - len(ciphertext)%blockSize)
    padtext := bytes.Repeat([]byte{byte(padding)}, padding)
    return append(ciphertext, padtext...)
}

func AesDecrypt(ciphertext string) (string, error) {
    key := GetEnv("AES_KEY", "")
    iv := GetEnv("AES_IV", "")
    if key == "" || iv == "" {
        return "", errors.New("AES_KEY and AES_IV must be set")
    }
    bKey := []byte(key)
    bIV := []byte(iv)
    // base64 decode
    cipherTextDecoded, err := base64.StdEncoding.DecodeString(ciphertext)
    if err != nil {
        return "", err
    }
    // cipherTextDecoded, err := hex.DecodeString(cipherText)

    block, err := aes.NewCipher(bKey)
    if err != nil {
        return "", err
    }

    mode := cipher.NewCBCDecrypter(block, bIV)
    mode.CryptBlocks([]byte(cipherTextDecoded), []byte(cipherTextDecoded))
    return string(cipherTextDecoded), nil
}

OpenSSL解密命令 #

openssl aes-256-cbc -d -a -v -nosalt \
    -K $AES_KEY \
    -iv $AES_IV \
    -in variables.enc -out variables.dec

报错信息 #

bad decrypt
8503165248:error:06FFF06D:digital envelope routines:CRYPTO_internal:wrong final block length:/AppleInternal/Library/BuildRoots/9e200cfa-7d96-11ed-886f-a23c4f261b56/Library/Caches/com.apple.xbs/Sources/libressl/libressl-3.3/crypto/evp/evp_enc.c:540:

问题根源与解决方案 #

1. 密钥/IV长度与解析不匹配 #

• 问题：AES256需要32字节密钥，CBC模式需要16字节IV。当前生成的AES_KEY是32位十六进制字符（对应16字节），AES_IV是16位十六进制字符（对应8字节），长度不符合要求。同时Golang直接将十六进制字符串转为字节数组（每个字符占1字节），而OpenSSL的-K/-iv参数是将十六进制字符串解码为字节（每两个字符对应1字节），导致两边密钥/IV完全不一致。
• 解决：
  • 修正密钥/IV生成命令，生成符合长度要求的十六进制字符串：

    # 生成32字节密钥（对应64位十六进制字符）
    export AES_KEY=$(python -c 'import os;print(os.urandom(32).hex())')
    # 生成16字节IV（对应32位十六进制字符）
    export AES_IV=$(python -c 'import os;print(os.urandom(16).hex())')
    

  • 修正Golang代码中密钥/IV的解析逻辑，使用hex.DecodeString将十六进制字符串解码为字节数组：

    import "encoding/hex"
    
    func AesEncrypt(plaintext string) (string, error) {
        key := GetEnv("AES_KEY", "")
        iv := GetEnv("AES_IV", "")
        if key == "" || iv == "" {
            return "", errors.New("AES_KEY and AES_IV must be set")
        }
        // 解析十六进制密钥为字节数组
        bKey, err := hex.DecodeString(key)
        if err != nil {
            return "", err
        }
        // 解析十六进制IV为字节数组
        bIV, err := hex.DecodeString(iv)
        if err != nil {
            return "", err
        }
        bPlaintext := PKCS5Padding([]byte(plaintext), aes.BlockSize)
        block, err := aes.NewCipher(bKey)
        if err != nil {
            return "", err
        }
        ciphertext := make([]byte, len(bPlaintext))
        mode := cipher.NewCBCEncrypter(block, bIV)
        mode.CryptBlocks(ciphertext, bPlaintext)
        // 将base64分割为每64字符一行，匹配OpenSSL默认格式
        encoded := base64.StdEncoding.EncodeToString(ciphertext)
        wrapped := ""
        for i := 0; i < len(encoded); i += 64 {
            end := i + 64
            if end > len(encoded) {
                end = len(encoded)
            }
            wrapped += encoded[i:end] + "\n"
        }
        return wrapped, nil
    }
    

2. 解密函数未去除PKCS5填充 #

• 问题：Golang解密函数未去除加密时添加的PKCS5填充，导致解密结果末尾存在多余字节，也可能引发OpenSSL的块长度错误。
• 解决：添加PKCS5去填充函数，并在解密后调用：

  func PKCS5Unpadding(plaintext []byte) []byte {
      length := len(plaintext)
      if length == 0 {
          return plaintext
      }
      padding := int(plaintext[length-1])
      return plaintext[:length-padding]
  }
  
  func AesDecrypt(ciphertext string) (string, error) {
      key := GetEnv("AES_KEY", "")
      iv := GetEnv("AES_IV", "")
      if key == "" || iv == "" {
          return "", errors.New("AES_KEY and AES_IV must be set")
      }
      bKey, err := hex.DecodeString(key)
      if err != nil {
          return "", err
      }
      bIV, err := hex.DecodeString(iv)
      if err != nil {
          return "", err
      }
      cipherTextDecoded, err := base64.StdEncoding.DecodeString(ciphertext)
      if err != nil {
          return "", err
      }
  
      block, err := aes.NewCipher(bKey)
      if err != nil {
          return "", err
      }
  
      mode := cipher.NewCBCDecrypter(block, bIV)
      mode.CryptBlocks(cipherTextDecoded, cipherTextDecoded)
      // 去除PKCS5填充
      plaintext := PKCS5Unpadding(cipherTextDecoded)
      return string(plaintext), nil
  }
  

3. 验证修正后流程 #

1. 重新生成密钥和IV
2. 用修正后的Golang代码加密载荷并写入文件
3. 使用原OpenSSL命令解密，即可正常得到明文

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user1314147