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OpenSSL 缓冲问题

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OpenSSL 缓冲问题

我有一个想要实时加密的流，但问题是openssl只有当它可以从标准输入读取足够的字节时才加密，否则它会等待。

看看这些例子：

$ (echo Hello world; sleep 3) | cat -
Hello world
$ (echo Hello world; sleep 3) | openssl base64 | openssl base64 -d
Hello world

在第一种情况下，您会立即看到输出，在第二种情况下，您必须等待三秒钟。

我怎样才能避免这种行为？我尝试过unbuffer -p和stdbuf -i0，但它们在这种情况下不起作用。

为了更清楚，我向您展示我如何尝试使用它（这些命令是为了通过网络发送音频流）：

### Not encrypted: works well
# Server
nc -ul 1234 | gst-launch fdsrc ! opusparse ! opusdec ! fdsink | pacat --latency-msec=20
# Client
parec --latency-msec=20 | gst-launch fdsrc ! audioparse rate=48000 channels=2 ! opusenc ! fdsink | nc -u localhost 1234

### Encrypted: doesn't work
# Server
nc -l -u 1234 | openssl aes-256-cbc -pass pass:test -salt -d | gst-launch fdsrc ! opusparse ! opusdec ! fdsink | pacat --latency-msec=20
# Client
parec --latency-msec=20 | gst-launch fdsrc ! audioparse rate=48000 channels=2 ! opusenc ! fdsink | openssl aes-256-cbc -pass pass:test -salt | nc -u localhost 1234

答案1

在你的例子中你做错了两件事。

  1. 您正在使用分组密码。您需要使用流密码，例如 rc4，或 CFB 模式下的分组密码（这可以有效地将其转换为流密码）。
  2. 您正在使用 base64 进行编码。正如 Gilles 提到的，openssl 中的 base64 需要 80 字节缓冲区。消除 base64 编码，您将看到您期望的行为。

示例aes-128-cfb：

(echo Hello world ; sleep 3) | openssl enc -aes-128-cfb -pass pass:test -bufsize 1 | openssl enc -d -aes-128-cfb -pass pass:test -bufsize 1

示例rc4：

(echo Hello world ; sleep 3) | openssl enc -rc4 -pass pass:test -bufsize 1 | openssl enc -d -rc4 -pass pass:test -bufsize 1

但是，我必须指出，减小缓冲区大小会增加执行加密操作所需的 CPU 时间：

% time sh -c 'dd if=/dev/urandom bs=8k count=1 | openssl enc -rc4 -pass pass:test | openssl enc -d -rc4 -pass pass:test > /dev/null'
1+0 records in
1+0 records out
8192 bytes transferred in 0.001175 secs (6972350 bytes/sec)
sh -c   0.01s user 0.01s system 167% cpu 0.009 total
% time sh -c 'dd if=/dev/urandom bs=8k count=1 | openssl enc -rc4 -pass pass:test -bufsize 1 | openssl enc -d -rc4 -pass pass:test -bufsize 1 > /dev/null'
1+0 records in
1+0 records out
8192 bytes transferred in 0.001070 secs (7655913 bytes/sec)
sh -c   0.02s user 0.03s system 187% cpu 0.027 total

使用 8K 缓冲区时，用户和系统时间各只花费 0.01 秒，但 using-bufsize 1分别花费 0.02 和 0.03 秒，总共增加了 5 倍。 CPU 百分比报告值也增加了 20。如果这对您来说不是问题，那么请务必使用 1 的 bufsize。但如果是，那么您需要对其进行基准测试，以找到适合您的应用程序的最佳大小。

答案2

unbuffer类似的解决方案不起作用，因为延迟不是由 stdio 缓冲引起的，而是由 openssl 程序处理其数据的方式引起的。

openssl base64，openssl enc默认openssl dec缓冲区大小为 8kB，可以使用选项指定-bufsize。当输入或输出为 Base64 时，缓冲区大小不会减少超过 80 个字节，因为 openssl 希望能够一次处理完整的 Base64 行。

… | openssl aes-256-cbc -pass pass:test -salt -bufsize 16 | …

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