Question

免责声明：我了解以下不适合在生产环境中提供“安全性”。它简单地说比在我的系统上存储的敏感数据上使用XOR或rot13“好一点”。

我将以下代码放在一起，以允许我对这些敏感值使用AES加密。 AES需要16个字节的块;所以我需要填充。我想将这些数据保存在文本文件中;所以我添加了base64编码：

from __future__ import print_function
from Crypto.Cipher import AES
import base64

crypto = AES.new('This is a key123', AES.MODE_CBC, 'This is an IV456')

BS = 16
pad = lambda s: s + (BS - len(s) % BS) * chr(BS - len(s) % BS)
unpad = lambda s: s[0:-ord(s[-1])]


def scramble(data):
    return base64.b64encode(crypto.encrypt(pad(data)))


def unscramble(data):
    return unpad(crypto.decrypt(base64.b64decode(data)))

incoming = "abc"
print("in: {}".format(incoming))
scrambled = scramble(incoming)
print("scrambled: {}".format(scrambled))
andback= unscramble(scrambled)
print("reversed : {}".format(andback))

对于python2;打印：

in：abc

乱码：asEkqlUDiqlUpW1lw09UlQ ==

逆转：

对于python3;我遇到了

unpad = lambda s: s[0:-ord(s[-1])]
TypeError: ord() expected string of length 1, but int found

两个问题：

我使用python2的“反向”路径有什么问题，为什么不打印“abc”？
我理解使用python3的错误信息;但我想知道：以一种适用于python2和python3的方式解决这个问题的正确，规范的方法是什么？

Answer 1

一个问题是Crypto模块在Python3中返回 byte 字符串。

因此，当您使用s[-1]时，实际上会得到一个整数而不再是字节字符串。可移植的方法是使用s[-1:]在Python3中正确地给出一个字符，在Python3中使用适合ord的字节字符串：

unpad = lambda s: s[0:-ord(s[-1:])]

Answer 2

通常，在Python 2和Python 3中正确处理二进制数据的代码可能会有点混乱。正如您所发现的，当您在Python 3中迭代bytes字符串时，您将获得整数，而不是字符。

因此在Python 2中，这段代码

print([i for i in b'ABCDE'])
print([ord(c) for c in 'ABCDE'])

输出

['A', 'B', 'C', 'D', 'E']
[65, 66, 67, 68, 69]

而在Python 3中它输出

[65, 66, 67, 68, 69]
[65, 66, 67, 68, 69]

处理此问题的简洁方法是简单地为两个版本编写单独的代码。但可以编写适用于这两个版本的代码。

这是您在问题中发布的代码的修改版本。它还通过在每次加密或解密时创建新的AES密码对象来处理AES的状态。

from __future__ import print_function
from Crypto.Cipher import AES
import base64

BS = 16

def pad(s):
    padsize = BS - len(s) % BS
    return (s + padsize * chr(padsize)).encode('utf-8')

def unpad(s):
    s = s.decode('utf-8')
    offset = ord(s[-1])
    return s[:-offset]

def scramble(data, key, iv):
    crypto = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)
    raw = crypto.encrypt(pad(data))
    return base64.b64encode(raw)

def unscramble(data, key, iv):
    crypto = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)
    raw = crypto.decrypt(base64.b64decode(data))
    return unpad(raw)

key = b'This is a key123'
iv = b'This is an IV456'

incoming = "abc def ghi jkl mno"
print("in: {0!r}".format(incoming))

scrambled1 = scramble(incoming, key, iv)
print("scrambled: {0!r}".format(scrambled1))

incoming = "pqr stu vwx yz0 123"
print("in: {0!r}".format(incoming))

scrambled2 = scramble(incoming, key, iv)
print("scrambled: {0!r}".format(scrambled2))

andback = unscramble(scrambled2, key, iv)
print("reversed : {0!r}".format(andback))

andback = unscramble(scrambled1, key, iv)
print("reversed : {0!r}".format(andback))

Python 3输出

in: 'abc def ghi jkl mno'
scrambled: b'C2jA5/WngDo55J7TG3uiArEO7hhyTPld/A3v52t+ANc='
in: 'pqr stu vwx yz0 123'
scrambled: b'FsFAKA2SbhCTimURy0W8+tM4iqLhNlK3OZrRuuYpMpY='
reversed : 'pqr stu vwx yz0 123'
reversed : 'abc def ghi jkl mno'

在Python 2中，反转输出看起来像

reversed : u'pqr stu vwx yz0 123'
reversed : u'abc def ghi jkl mno'

因为我们将字节解码为Unicode。

我将pad和unpad函数转换为正确的def函数。这使他们更容易阅读。此外，对于命名函数使用lambda通常被认为是错误的样式：lambda应该用于匿名函数。

Answer 3

您的代码存在的一个问题是您使用相同的密码对象进行加密和解密。这不会起作用，因为密码对象是有状态的：PyCrypto Documentation

您可以创建另一个用于解密的对象，如： crypto2 = AES.new('This is a key123', AES.MODE_CBC, 'This is an IV456')，然后使用此对象进行解密。

Answer 4

更多的附录：由于我得到的答案;并深入研究AES加密我认为Cipher AES API实际上允许“未填充”输入。我把我的代码重写为：

from __future__ import print_function
from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Util import Counter

from base64 import b64decode, b64encode

def scramble(data):
    crypto = AES.new('This is a key123', AES.MODE_CTR, 'This is an IV456', counter=Counter.new(128))
    return b64encode(crypto.encrypt(data))


def unscramble(data):
    crypto = AES.new('This is a key123', AES.MODE_CTR, 'This is an IV456', counter=Counter.new(128))
    return crypto.decrypt(b64decode(data))


incoming = "123456801DEF"
print("in: {}".format(incoming))
scrambled = scramble(incoming)
print("scrambled: {}".format(scrambled))
andback = unscramble(scrambled)
print("reversed : {}".format(andback))

现在我收到了预期的结果！

诀窍是我无法重用AES对象;所以需要创建一个新的;除此之外，AES还提供CTR模式 - 并且内部填充！

使用python2和python3的相同代码编码+加密+ pad的麻烦

4 个答案: