[Encrypt] 區塊加密解密指南(對稱式) – Block Cipher guide

Intro

一般所謂的對稱金鑰演算法，以區塊加密演算法為主，演算法如AES或DES。

區塊加密工作模式：所謂的Mode，如ECB、CBC、PCBC、CFB、OFB和CTR。延伸出初始向量（IV）

ECB，CBC，OFB，CFB，CTR和XTS模式僅僅提供了機密性；為了保證加密資訊沒有被意外修改或惡意篡改，需要採用分離的訊息驗證碼，例如CBC-MAC。

認證加密模式（AE，Authenticated Encryption），或稱為authenc，結合了加密和認證的單一模式。AE模式的例子包括CCM，GCM，CWC，EAX，IAPM和OCB。

Mode - 工作模式

最簡單的加密模式為ECB：每個加密塊獨立加密，不須使用IV (亦即相同內文，密文相同)

經典常用的加密模式為CBC：每個明文塊先與前一個密文塊進行互斥或後，再進行加密。在這種方法中，每個密文塊都依賴於它前面的所有明文塊。同時，為了保證每條訊息的唯一性，在第一個塊中需要使用IV。

Encryption
Decryption

IV - 初始向量

初始向量(Initialization vector)

Padding - 填充

填充(Padding)

部分模式（即ECB和CBC）因塊密碼只能對確定長度的資料塊進行處理，需要最後一塊在加密前進行填充。
CFB，OFB和CTR模式不需要對長度不為密碼塊大小整數倍的訊息進行特別的處理。

實作

OpenSSL指令

// Encrypt with EBC
$ openssl enc -aes-256-ecb -in plaintext.txt -out encrypted.txt -k YourSecretKey

// Decrypt with EBC
$ openssl enc -d -aes-256-ecb -in encrypted.txt -out decrypted.txt -k YourSecretKey

// Encrypt with CBC (auto IV)
$ openssl enc -aes-256-cbc -in plaintext.txt -out encrypted.txt -k YourSecretKey

// Decrypt with CBC (auto IV from chipherText)
$ openssl enc -d -aes-256-cbc -in encrypted.txt -out decrypted.txt -k YourSecretKey

// Encrypt with CBC (IV in hex format)
$ openssl enc -aes-256-cbc -in plaintext.txt -out encrypted.txt -k YourSecretKey -iv 00112233445566778899aabbccddeeff

// Decrypt with CBC (IV in hex format)
openssl enc -d -aes-256-cbc -in encrypted.txt -out decrypted.txt -k YourSecretKey -iv 00112233445566778899aabbccddeeff

Key 參數 -k <password> 省略的話會用對話模式要求輸入Key。

需要 IV 的演算法，加密時若沒有指定 IV 則自動產生的 IV 會加到密文 prefix

YIDAS Code