Golang 中的 AES 256 CTR 加密 使用 CryptoJS 在 Node JS 中解密，密钥是字符串（不是 WordArray）

Question

我必须使用 golang 将数据发送到具有 Nodejs 加密的现有（旧）服务，该服务将使用 AES CTR 模式和 Crypto JS 库来解密数据。我编写了一些代码如下（密钥加密是这个问题中的随机密钥）。

Golang 加密：

func main() {
    rawKey := "46ca2a49c8074dadb99843f6b86c5975"
    data := "the quick brown fox jumps over the lazy dog"
    
    encryptedData := encrypt(rawKey, data);
    fmt.Println("encrypted data: ", encryptedData)
}

func encrypt(rawKey string, data string) string {
    key := []byte(rawKey)
    plainText := []byte(data)

    // Create new AES cipher block
    block, err := aes.NewCipher(key)
    if err != nil {
        return err.Error()
    }

    // The IV (Initialization Vector) need to be unique, but not secure.
    // Therefore, it's common to include it at the beginning of the cipher text.
    cipherText := make([]byte, aes.BlockSize+len(plainText))

    // Creates IV.
    iv := cipherText[:aes.BlockSize]
    if _, err := io.ReadFull(rand.Reader, iv); err != nil {
        return err.Error()
    }

    // Encrypt.
    encryptStream := cipher.NewCTR(block, iv)
    encryptStream.XORKeyStream(cipherText[aes.BlockSize:], plainText)

    ivHex := hex.EncodeToString(iv)
    encryptedDataHex := hex.EncodeToString(cipherText)
    return encryptedDataHex[0:len(ivHex)] + ":" + encryptedDataHex[len(ivHex):]
}

GO Playground：https://play.golang.com/p/2I-BTyvUBKJ< /a> 结果如下

加密数据： c7fa927db8d5e95d7a56eaa74ccdbd6c:5c739daa892ca101c0d0f9b122721a1ccda0de473ce1a1d81b12fafa2e63965022c10036fc991d1650e900

并使用带有 CryptoJS 库的 NodeJS 成功解码以下代码

const decrypt = function (rawKey, encryptedData) {
    const split = encryptedData.split(':');
    if (split.length < 2) return '';

    const reb64 = CryptoJS.enc.Hex.parse(split[1]);
    const bytes = reb64.toString(CryptoJS.enc.Base64);
    
    const hexKey = rawKey.split("")
     .map(c => c.charCodeAt(0).toString(16).padStart(2, "0"))
     .join("");
    const hash = CryptoJS.AES.decrypt(bytes, CryptoJS.enc.Hex.parse(hexKey), {
        iv: CryptoJS.enc.Hex.parse(split[0]),
        mode: CryptoJS.mode.CTR,
        padding: CryptoJS.pad.NoPadding
    });
    const plain = hash.toString(CryptoJS.enc.Utf8);
    return plain;
}

const rawKey = '46ca2a49c8074dadb99843f6b86c5975';
const encryptedData = 'c7fa927db8d5e95d7a56eaa74ccdbd6c:5c739daa892ca101c0d0f9b122721a1ccda0de473ce1a1d81b12fafa2e63965022c10036fc991d1650e900';

const decyptedData = decrypt(rawKey, encryptedData);
document.write("decrypted data: ", decyptedData)

JS Fiddle: https://jsfiddle.net/cnq7g0vp/ 结果如下

解密数据：敏捷的棕色狐狸跳过了懒狗

但是nodejs中现有的（遗留）服务是解密代码直接使用字符串密钥作为密钥参数（不是WordArray）并且没有NoPadding参数，如下所示：

const decrypt = function (rawKey, encryptedData) {
    const split = encryptedData.split(':');
    if (split.length < 2) return '';

    const reb64 = CryptoJS.enc.Hex.parse(split[1]);
    const bytes = reb64.toString(CryptoJS.enc.Base64);
    
    const hash = CryptoJS.AES.decrypt(bytes, rawKey, {
        iv: split[0],
        mode: CryptoJS.mode.CTR
    });
    const plain = hash.toString(CryptoJS.enc.Utf8);
    return plain;
}

const rawKey = '46ca2a49c8074dadb99843f6b86c5975';
const encryptedData = '3a010df5e7985f2d8b0c00e3a096347f:6036327f61cf3050fddd6ea76325148c81e170a63b514b8818afbbb894c874c87cc4c865300c7b2d0e0fd8';

const decyptedData = decrypt(rawKey, encryptedData);
document.write("decrypted data: ", decyptedData);

JS Fiddle：https://jsfiddle.net/pyntruLj/ 并且失败，没有结果（空字符串）如下：

解密数据：

这是我在 golang 加密代码中编写的内容，以匹配 nodejs 解密代码，通过使用 BytesToKeyAES256CBCMD5 来获取密钥和基于我上一个问题

func main() {
    rawKey := "46ca2a49c8074dadb99843f6b86c5975"
    data := "the quick brown fox jumps over the lazy dog"
    
    encryptedData := encrypt(rawKey, data);
    fmt.Println("encrypted data: ", encryptedData)
}

func encrypt(rawKey string, data string) string {
    salt := []byte("ABCDEFGH") // hardcoded at the moment

    // Gets key and IV from raw key.
    key, iv := evp.BytesToKeyAES256CBCMD5([]byte(salt), []byte(rawKey))

    plainText := []byte(data)

    // Create new AES cipher block
    block, err := aes.NewCipher(key)
    if err != nil {
        return err.Error()
    }

    cipherText := make([]byte, len(plainText))

    // Encrypt.
    encryptStream := cipher.NewCTR(block, iv)
    encryptStream.XORKeyStream(cipherText, plainText)

    ivHex := hex.EncodeToString(iv)
    encryptedDataHex := hex.EncodeToString(cipherText)
    return ivHex + ":" + encryptedDataHex
}

GO Playground 的提示的 iv： https://play.golang.com/p/luyTVhvtyOn 和输出如下：

加密数据： 3a010df5e7985f2d8b0c00e3a096347f:6036327f61cf3050fddd6ea76325148c81e170a63b514b8818afbbb894c874c87cc4c865300c7b2d0e0fd8

任何人都可以帮忙吗我的 golang 代码有什么问题吗？能够通过直接在 CryptoJS 解密代码上使用字符串密钥来解密（而且我也无法更改 nodejs 实现，因为它是遗留代码）？

Answer 1

代码基本上没问题，只有一些小问题：

1. CryptoJS 不会自动禁用 CTR 等流密码模式的默认 PKCS7 填充。因此，Go代码中必须应用PKCS7填充。
2. 由于CryptoJS代码使用内部PBKDF，因此解密需要OpenSSL格式（即Salted__的ASCII编码，后跟8字节salt和实际密文），十六进制编码。因此 Go 代码必须相应地格式化和编码数据。
3. CryptoJS 在使用内部 PBKDF 时派生密钥和 IV。因此，在 CryptoJS 代码中，指定的 IV 在解密过程中被忽略。因此，在 Go 代码中，可以指定任何 IV。

以下代码对应于您的代码，并通过 PKCS#7 填充和结果的格式/编码进行扩展（请考虑代码中的注释）。请注意，在您的代码中，为了简单起见，使用了硬编码盐，但实际上出于安全原因必须应用随机生成的盐：

package main

import (
    "crypto/aes"
    "crypto/cipher"
    "encoding/hex"
    "fmt"

    evp "github.com/walkert/go-evp"
    "github.com/zenazn/pkcs7pad"
)

func main() {
    rawKey := "46ca2a49c8074dadb99843f6b86c5975"
    data := pkcs7pad.Pad([]byte("the quick brown fox jumps over the lazy dog"), 16) // 1. Pad the plaintext with PKCS#7
    fmt.Println("padded data: ", hex.EncodeToString(data))

    encryptedData := encrypt(rawKey, data)
    fmt.Println("encrypted data: ", encryptedData)
}

func encrypt(rawKey string, plainText []byte) string {
    salt := []byte("ABCDEFGH") // hardcoded at the moment

    // Gets key and IV from raw key.
    key, iv := evp.BytesToKeyAES256CBCMD5([]byte(salt), []byte(rawKey))

    // Create new AES cipher block
    block, err := aes.NewCipher(key)
    if err != nil {
        return err.Error()
    }

    cipherText := make([]byte, len(plainText))

    // Encrypt.
    encryptStream := cipher.NewCTR(block, iv)
    encryptStream.XORKeyStream(cipherText, plainText)

    ivHex := hex.EncodeToString(iv)
    encryptedDataHex := hex.EncodeToString([]byte("Salted__")) + hex.EncodeToString(salt) + hex.EncodeToString(cipherText) // 2. Apply the OpenSSL format, hex encode the result
    return ivHex + ":" + encryptedDataHex // 3. Any value for ivHex can be used here, e.g. "00000000000000000000000000000000"
}

输出为：

padded data:  74686520717569636b2062726f776e20666f78206a756d7073206f76657220746865206c617a7920646f670505050505
encrypted data:  3a010df5e7985f2d8b0c00e3a096347f:53616c7465645f5f41424344454647486036327f61cf3050fddd6ea76325148c81e170a63b514b8818afbbb894c874c87cc4c865300c7b2d0e0fd82826f3d3c5

该密文可以使用旧代码解密：

const decrypt = function (rawKey, encryptedData) {
    const split = encryptedData.split(':');
    if (split.length < 2) return '';

    const reb64 = CryptoJS.enc.Hex.parse(split[1]);
    const bytes = reb64.toString(CryptoJS.enc.Base64);
    
    const hash = CryptoJS.AES.decrypt(bytes, rawKey, {
        iv: split[0], // This is ignored if the internal PBKDF is used
        mode: CryptoJS.mode.CTR
    });
    const plain = hash.toString(CryptoJS.enc.Utf8);
    return plain;
}

const rawKey = '46ca2a49c8074dadb99843f6b86c5975';
const encryptedData = '3a010df5e7985f2d8b0c00e3a096347f:53616c7465645f5f41424344454647486036327f61cf3050fddd6ea76325148c81e170a63b514b8818afbbb894c874c87cc4c865300c7b2d0e0fd82826f3d3c5';

const decyptedData = decrypt(rawKey, encryptedData);
document.getElementById("pt").innerHTML = "decrypted data: " + decyptedData;

<script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/crypto-js/4.1.1/crypto-js.min.js"></script>
<p style="font-family:'Courier New', monospace;" id="pt"></p>