AES GCM/CTR相同输出

Question

我在试着用AES-GCM。我的加密代码是有效的，但是当我试图用相同的IV和密钥加密相同的纯文本时，我得到了相同的结果。我的GCM代码：

EVP_CIPHER_CTX *ctx;
int outlen, tmplen;
unsigned char outbuf[1024];
ctx = EVP_CIPHER_CTX_new();
EVP_EncryptInit_ex(ctx, EVP_aes_256_gcm(), NULL, NULL, NULL);
EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_GCM_SET_IVLEN, sizeof(gcm_iv), NULL);
EVP_EncryptInit_ex(ctx, NULL, NULL, gcm_key, gcm_iv);
EVP_EncryptUpdate(ctx, NULL, &outlen, gcm_aad, sizeof(gcm_aad));
EVP_EncryptUpdate(ctx, outbuf, &outlen, gcm_pt, sizeof(gcm_pt));
printf("Ciphertext:\n");
BIO_dump_fp(stdout, outbuf, outlen);
EVP_EncryptFinal_ex(ctx, outbuf, &outlen);
EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_GCM_GET_TAG, 16, outbuf);

printf("\n\n\n");

EVP_EncryptInit_ex(ctx, EVP_aes_256_gcm(), NULL, NULL, NULL);
EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_GCM_SET_IVLEN, sizeof(gcm_iv), NULL);
EVP_EncryptInit_ex(ctx, NULL, NULL, gcm_key, gcm_iv);
EVP_EncryptUpdate(ctx, NULL, &outlen, gcm_aad, sizeof(gcm_aad));
EVP_EncryptUpdate(ctx, outbuf2, &outlen2, gcm_pt, sizeof(gcm_pt));
printf("Ciphertext:\n");
BIO_dump_fp(stdout, outbuf2, outlen2);
EVP_EncryptFinal_ex(ctx, outbuf2, &outlen2);
EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_GCM_GET_TAG, 16, outbuf2);
EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);

如果在第二次加密中，我将删除init_ex、ctx_ctrl等，那么我的密文将是一个空字符串。

但是如果我使用EVP_aes_256_ctr，那么下一次加密将给我提供新的密文。EVP_aes_256_ctr代码：

EVP_CIPHER_CTX *ctx;
int outlen, tmplen;
unsigned char outbuf[1024];
ctx = EVP_CIPHER_CTX_new();
EVP_EncryptInit_ex(ctx, EVP_aes_256_ctr(), NULL, NULL, NULL);
EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_GCM_SET_IVLEN, sizeof(gcm_iv), NULL);
EVP_EncryptInit_ex(ctx, NULL, NULL, gcm_key, gcm_iv);
EVP_EncryptUpdate(ctx, outbuf, &outlen, gcm_pt, sizeof(gcm_pt));
BIO_dump_fp(stdout, outbuf, outlen);
EVP_EncryptFinal_ex(ctx, outbuf, &outlen);

printf("\n\n\n");

EVP_EncryptUpdate(ctx, outbuf, &outlen, gcm_pt, sizeof(gcm_pt));
printf("Ciphertext:\n");
BIO_dump_fp(stdout, outbuf, outlen);
EVP_EncryptFinal_ex(ctx, outbuf, &outlen);
EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);

据我所知，这两种模式都在计数器模式下工作，因此计数器将为相同的IV、Key、明文生成不同的密码器。那么为什么在GCM模式下密码文本是一样的呢？

Answer 1

如果您使用相同的输入运行该算法两次，您将得到相同的输出。如果您想对同一个明文进行多次加密，而不让攻击者看到它是相同的，请使用不同的IV。如果希望在明文中重复一个块，而不让攻击者推断模式，则不希望重新启动。注意，在工作的示例中，在调用EVP_EncryptInit_ex()之前调用了EVP_EncryptUpdate()，而在没有调用的示例中，在它们之间又调用了EVP_EncryptInit_ex()。