Как подключить вызовы BCryptEncrypt и BCryptDecrypt с использованием AES в режиме GCM?

Используя API CNG для Windows, я могу зашифровать и дешифровать отдельные блоки данных с помощью аутентификации, используя AES в режиме GCM. Теперь я хочу зашифровать и дешифровать несколько буферов в строке.

Согласно документации для CNG, поддерживается следующий сценарий:

Если входные данные для шифрования или дешифрования разбросаны по нескольким буферов, то вы должны связать вызовы с BCryptEncrypt и Функции BCryptDecrypt. Цепочка указывается установкой BCRYPT_AUTH_MODE_IN_PROGRESS_FLAG в члене dwFlags.

Если я правильно ее понимаю, это означает, что я могу последовательно вызывать BCryptEncrypt на несколько буферов, чтобы получить тег аутентификации для комбинированных буферов в конце. Аналогично, я могу последовательно вызывать BCryptDecrypt на нескольких буферах, откладывая фактическую проверку подлинности до конца. Я не могу заставить это работать, но похоже, что значение для dwFlags игнорируется. Всякий раз, когда я использую BCRYPT_AUTH_MODE_IN_PROGRESS_FLAG, я получаю возвращаемое значение 0xc000a002, которое равно STATUS_AUTH_TAG_MISMATCH, как определено в ntstatus.h.

Несмотря на то, что параметр pbIV отмечен как in/out, элементы, на которые указывает параметр pbIV, не изменяются BCryptEncrypt(). Это ожидалось? Я также посмотрел поле pbNonce в структуре BCRYPT_AUTHENTICATED_CIPHER_MODE_INFO, на которое указывает указатель pPaddingInfo, но этот тоже не изменяется. Я также попытался "вручную" продвинуть IV, изменив содержимое сам по схеме счетчика, но это тоже не помогло.

Какова правильная процедура для цепочки функций BCryptEncrypt и/или BCryptDecrypt?

#include <windows.h> #include <assert.h> #include <vector> #include <Bcrypt.h> #pragma comment(lib, "bcrypt.lib") std::vector<BYTE> MakePatternBytes(size_t a_Length) { std::vector<BYTE> result(a_Length); for (size_t i = 0; i < result.size(); i++) { result[i] = (BYTE)i; } return result; } std::vector<BYTE> MakeRandomBytes(size_t a_Length) { std::vector<BYTE> result(a_Length); for (size_t i = 0; i < result.size(); i++) { result[i] = (BYTE)rand(); } return result; } int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { NTSTATUS bcryptResult = 0; DWORD bytesDone = 0; BCRYPT_ALG_HANDLE algHandle = 0; bcryptResult = BCryptOpenAlgorithmProvider(&algHandle, BCRYPT_AES_ALGORITHM, 0, 0); assert(BCRYPT_SUCCESS(bcryptResult) || !"BCryptOpenAlgorithmProvider"); bcryptResult = BCryptSetProperty(algHandle, BCRYPT_CHAINING_MODE, (BYTE*)BCRYPT_CHAIN_MODE_GCM, sizeof(BCRYPT_CHAIN_MODE_GCM), 0); assert(BCRYPT_SUCCESS(bcryptResult) || !"BCryptSetProperty(BCRYPT_CHAINING_MODE)"); BCRYPT_AUTH_TAG_LENGTHS_STRUCT authTagLengths; bcryptResult = BCryptGetProperty(algHandle, BCRYPT_AUTH_TAG_LENGTH, (BYTE*)&authTagLengths, sizeof(authTagLengths), &bytesDone, 0); assert(BCRYPT_SUCCESS(bcryptResult) || !"BCryptGetProperty(BCRYPT_AUTH_TAG_LENGTH)"); DWORD blockLength = 0; bcryptResult = BCryptGetProperty(algHandle, BCRYPT_BLOCK_LENGTH, (BYTE*)&blockLength, sizeof(blockLength), &bytesDone, 0); assert(BCRYPT_SUCCESS(bcryptResult) || !"BCryptGetProperty(BCRYPT_BLOCK_LENGTH)"); BCRYPT_KEY_HANDLE keyHandle = 0; { const std::vector<BYTE> key = MakeRandomBytes(blockLength); bcryptResult = BCryptGenerateSymmetricKey(algHandle, &keyHandle, 0, 0, (PUCHAR)&key[0], key.size(), 0); assert(BCRYPT_SUCCESS(bcryptResult) || !"BCryptGenerateSymmetricKey"); } const size_t GCM_NONCE_SIZE = 12; const std::vector<BYTE> origNonce = MakeRandomBytes(GCM_NONCE_SIZE); const std::vector<BYTE> origData = MakePatternBytes(256); // Encrypt data as a whole std::vector<BYTE> encrypted = origData; std::vector<BYTE> authTag(authTagLengths.dwMinLength); { BCRYPT_AUTHENTICATED_CIPHER_MODE_INFO authInfo; BCRYPT_INIT_AUTH_MODE_INFO(authInfo); authInfo.pbNonce = (PUCHAR)&origNonce[0]; authInfo.cbNonce = origNonce.size(); authInfo.pbTag = &authTag[0]; authInfo.cbTag = authTag.size(); bcryptResult = BCryptEncrypt ( keyHandle, &encrypted[0], encrypted.size(), &authInfo, 0, 0, &encrypted[0], encrypted.size(), &bytesDone, 0 ); assert(BCRYPT_SUCCESS(bcryptResult) || !"BCryptEncrypt"); assert(bytesDone == encrypted.size()); } // Decrypt data in two parts std::vector<BYTE> decrypted = encrypted; { DWORD partSize = decrypted.size() / 2; std::vector<BYTE> macContext(authTagLengths.dwMaxLength); BCRYPT_AUTHENTICATED_CIPHER_MODE_INFO authInfo; BCRYPT_INIT_AUTH_MODE_INFO(authInfo); authInfo.pbNonce = (PUCHAR)&origNonce[0]; authInfo.cbNonce = origNonce.size(); authInfo.pbTag = &authTag[0]; authInfo.cbTag = authTag.size(); authInfo.pbMacContext = &macContext[0]; authInfo.cbMacContext = macContext.size(); // IV value is ignored on first call to BCryptDecrypt. // This buffer will be used to keep internal IV used for chaining. std::vector<BYTE> contextIV(blockLength); // First part authInfo.dwFlags = BCRYPT_AUTH_MODE_CHAIN_CALLS_FLAG; bcryptResult = BCryptDecrypt ( keyHandle, &decrypted[0*partSize], partSize, &authInfo, &contextIV[0], contextIV.size(), &decrypted[0*partSize], partSize, &bytesDone, 0 ); assert(BCRYPT_SUCCESS(bcryptResult) || !"BCryptDecrypt"); assert(bytesDone == partSize); // Second part authInfo.dwFlags &= ~BCRYPT_AUTH_MODE_CHAIN_CALLS_FLAG; bcryptResult = BCryptDecrypt ( keyHandle, &decrypted[1*partSize], partSize, &authInfo, &contextIV[0], contextIV.size(), &decrypted[1*partSize], partSize, &bytesDone, 0 ); assert(BCRYPT_SUCCESS(bcryptResult) || !"BCryptDecrypt"); assert(bytesDone == partSize); } // Check decryption assert(decrypted == origData); // Cleanup BCryptDestroyKey(keyHandle); BCryptCloseAlgorithmProvider(algHandle, 0); return 0; }

Ответ 1