ESP-IDF中的AES加密解密功能使用指南

在ESP32开发中，AES加密算法是保护数据安全的重要手段。ESP-IDF框架提供了多种AES加密实现方式，开发者可以根据需求选择合适的方法。

内部AES加密函数解析

ESP-IDF的wpa_supplicant组件中确实包含AES-CBC模式的实现，包括两个核心函数：

• aes_128_cbc_encrypt：用于AES-128-CBC模式加密
• aes_128_cbc_decrypt：用于AES-128-CBC模式解密

这些函数设计用于WiFi模块内部使用，参数包括128位密钥、初始化向量(IV)、待处理数据指针和数据长度。需要注意的是，这些内部API对数据长度有16字节对齐的要求。

推荐使用的公共API

对于应用程序开发，建议使用Mbed TLS库提供的公开API，它提供了更完整和稳定的AES加密实现：

#include "mbedtls/aes.h"

// AES-CBC加密示例
mbedtls_aes_context aes_ctx;
mbedtls_aes_init(&aes_ctx);
mbedtls_aes_setkey_enc(&aes_ctx, key, 128); // 设置128位密钥
mbedtls_aes_crypt_cbc(&aes_ctx, MBEDTLS_AES_ENCRYPT, data_len, iv, input, output);
mbedtls_aes_free(&aes_ctx);

数据填充处理

当处理非16字节倍数的数据时，需要先进行填充。常用的PKCS#7填充方案实现如下：

void pkcs7_pad(uint8_t *data, size_t *len, size_t block_size) {
    size_t pad_len = block_size - (*len % block_size);
    memset(data + *len, pad_len, pad_len);
    *len += pad_len;
}

解密后需要去除填充：

void pkcs7_unpad(uint8_t *data, size_t *len) {
    uint8_t pad_len = data[*len - 1];
    *len -= pad_len;
}

性能优化建议

对于ESP32硬件加速：

1. 确保启用CONFIG_MBEDTLS_HARDWARE_AES配置选项
2. 对于大量数据，考虑使用DMA传输
3. 重复使用AES上下文对象避免重复初始化

安全注意事项

1. 初始化向量(IV)应该每次加密都随机生成
2. 密钥应安全存储，避免硬编码
3. 考虑使用更安全的加密模式如GCM（提供认证功能）
4. 定期更新密钥

通过合理使用ESP-IDF提供的加密功能，开发者可以有效地保护敏感数据安全。对于大多数应用场景，推荐使用Mbed TLS库提供的标准API，它们经过充分测试且文档完善，能够满足各种加密需求。