python aes padding

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python aes padding

一、背景

将java代码的AES加密demo用python语言实现(通过pycryptodome包)

二、关键词

Python3、pycryptodome、AES/CBC/PKCS5padding、中文

三、java代码加密demo

import javax.crypto.Cipher;

import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;

import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

import org.apachemons.codec.binary.Base64;

private static String sKey = "********************************"; //密钥是string类型

private static String ivParameter = sKey.substring(0, 16); ; //偏移量是密钥截取16位，也是string类型

/**

* AES 加密

* @param str 明文

* @param key 秘钥

* @return 返回加密密文

* @throws Exception

*/

public static String encrypt(String str) throws Exception {

try {

Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");

byte[] raw = sKey.getBytes(); // 密钥转成byte

SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "AES");

IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(ivParameter.getBytes()); //偏移量转成byte

cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, iv);

byte[] encrypted = cipher.doFinal(str.getBytes("utf-8"));

return Base64.encodeBase64String(encrypted); //base64编码

} catch (Exception ex) {

return null;

}

}

四、java代码解密demo

import javax.crypto.Cipher;

import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;

import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

import org.apachemons.codec.binary.Base64;

private static String sKey = "********************************";

private static String ivParameter = sKey.substring(0, 16); ;

/**

* AES 解密

* @param str 密文

* @param key 秘钥

* @return 返回明文

* @throws Exception

*/

public static String decrypt(String str) throws Exception {

try {

byte[] raw = sKey.getBytes();

SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "AES");

Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");

IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(ivParameter.getBytes()); //偏移量

cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec, iv);

byte[] encrypted1 = Base64.decodeBase64(str);

byte[] original = cipher.doFinal(encrypted1);

String originalString = new String(original, "utf-8");

return originalString;

} catch (Exception ex) {

return null;

}

}

五、java代码解释说明

通过以上java代码可以知晓以下信息：

AES加密相关：

AES加密模式：CBC

填充方式：PKCS5

偏移量：密钥截取前16位

输出：base64

字符：utf-8

其他信息：

密钥是string类型，使用时需转成bytes

偏移量也是string类型，使用时需转成bytes

六、python代码实现

使用 pycryptodome 进行 AES/CBC/PKCS5(算法/模式/补码方式) 加密

from Crypto.Cipher import AES

from base64 import b64decode, b64encode

BLOCK_SIZE = AES.block_size

# 不足BLOCK_SIZE的补位(s可能是含中文，而中文字符utf-8编码占3个位置,gbk是2，所以需要以len(s.encode())，而不是len(s)计算补码)

pad = lambda s: s + (BLOCK_SIZE - len(s.encode()) % BLOCK_SIZE) * chr(BLOCK_SIZE - len(s.encode()) % BLOCK_SIZE)

# 去除补位

unpad = lambda s: s[:-ord(s[len(s) - 1:])]

class AESCipher:

def __init__(self, secretkey: str):

self.key = secretkey # 密钥

self.iv = secretkey[0:16] # 偏移量

def encrypt(self, text):

"""

加密 ：先补位，再AES加密，后base64编码

:param text: 需加密的明文

:return:

"""

# text = pad(text) 包pycrypto的写法，加密函数可以接受str也可以接受bytess

text = pad(text).encode() # 包pycryptodome 的加密函数不接受str

cipher = AES.new(key=self.key.encode(), mode=AES.MODE_CBC, IV=self.iv.encode())

encrypted_text = cipher.encrypt(text)

# 进行64位的编码,返回得到加密后的bytes，decode成字符串

return b64encode(encrypted_text).decode('utf-8')

def decrypt(self, encrypted_text):

"""

解密 ：偏移量为key[0:16]；先base64解，再AES解密，后取消补位

:param encrypted_text : 已经加密的密文

:return:

"""

encrypted_text = b64decode(encrypted_text)

cipher = AES.new(key=self.key.encode(), mode=AES.MODE_CBC, IV=self.iv.encode())

decrypted_text = cipher.decrypt(encrypted_text)

return unpad(decrypted_text).decode('utf-8')

七、执行结果

密钥应由16位，24位，32位字母或数字组成,。本例使用32位的密钥进行加密

###secretkey = '6agrioBE1D9yoGOX4yyDMyMFs72jYvJ8' # 密钥

text = '使用 pycryptodome 进行 AES/CBC/PKCS5(算法/模式/补码方式) 加密' # 待加密的明文

encrypted_text = AESCipher(secretkey).encrypt(text) # 加密

>>>'yzPmbAOq5Wl8bMYcG/UWgY46r5xjq5VYFbJVqXWnpZQofmk0OXpkato7dT0diuV9qRsG+dQ209wfVt1NaSopt9syqAXm6zH0I91TaLD4Ua4='

decrypted_text = AESCipher(secretkey).decrypt(encrypted_text) # 解密

>>>'使用 pycryptodome 进行 AES/CBC/PKCS5(算法/模式/补码方式) 加密'

八、案例

from Crypto.Util.Padding import pad

import base64

import random

from base64 import b64decode, b64encode

from Crypto.Cipher import AES

# 去除补位

unpad = lambda s: s[:-ord(s[len(s) - 1:])]

def aes_encrypt(key, aes_str):

# 使用key,选择加密方式

vi = "16-Bytes--String"

aes = AES.new(key.encode('utf-8'), AES.MODE_CBC,vi.encode('utf8'))

pad_pkcs7 = pad(aes_str.encode('utf-8'), AES.block_size, style='pkcs7') # 选择pkcs7补全

encrypt_aes = aes.encrypt(pad_pkcs7)

# 加密结果

encrypted_text = str(base64.encodebytes(encrypt_aes), encoding='utf-8') # 解码

encrypted_text_str = encrypted_text.replace("\n", "")

# 此处我的输出结果老有换行符，所以用了临时方法将它剔除

return encrypted_text_str

def aes_decrypt(key,text):

"""

解密 ：偏移量为key[0:16]；先base64解，再AES解密，后取消补位

:param encrypted_text : 已经加密的密文

:return:

"""

iv = "16-Bytes--String"

encrypted_text = b64decode(text)

cipher = AES.new(key=key.encode(), mode=AES.MODE_CBC, IV=iv.encode())

decrypted_text = cipher.decrypt(encrypted_text)

return unpad(decrypted_text).decode('utf-8')

if __name__ == '__main__':

# key的长度需要补长(16倍数),补全方式根据情况而定,此处我就手动以‘0’的方式补全的32位key

# key字符长度决定加密结果,长度16：加密结果AES(128),长度32：结果就是AES(256)

# key = "".join(random.sample("0123efghjkl456mnopqstuvwsz789abcdef", 16))

key = "4F5U384JGMK35XUV"

# 加密字符串长同样需要16倍数：需注意,不过代码中pad()方法里，帮助实现了补全(补全方式就是pkcs7)

aes_str = '{"appKey":"F34AA6648478A344","channel":"17","data":{"phone":"19965412406"},"imeiIdfa":"355455060276059","oaid":"","os":"Android","uuid":"ffffffff-fd9f-ae04-fb56-4c4c00000000","version":"42"}'

encryption_result = aes_encrypt(key, aes_str)

print(encryption_result)

# text = "aNUkeNljo4XhsxBX5G92JL6M/DMm+KG9fUq1X80s9d2zDSO2IBvYrm8kce8SlFAXdhqsMLVjTSpiyZatS2wP+haxLha/aF6PabApn9fFYKbRjA++d6ZkWDjPfU62ik1eWBnQaUYt4mwZUEJjnknXCrVGVjtg0mrDQzwoQzAFzKK9Wy4c5riA84WColA1+dRj+tbbxIuuXP7IXxp/246Bg61a4plA3nBuSNrZ/SorjSavBAcK25Z2KMZ2q9ni1q//"

text = "XElQzQ8wkCFRt9QXe178vUDUTRLC2QpSdOPxTnutN4c="

decrypt_result = aes_decrypt(key, text)

print(decrypt_result)