python笔记43-加解密AES/CBC/pkcs7padding
前言
有些公司对接口的安全要求比较高，传参数的时候，不会明文的传输，先对接口加密，返回的数据也加密返回。
目前比较常见的加密方式是AES/CBC/pkcs7padding。
AES五种加密模式
在AES加密时，一般使用了“AES/ECB/NoPadding”或“AES/ECB/PKCS5padding” 或 “AES/ECB/PKCS7padding” 的模式
使用AES加密的ECB模式，显式指定加密算法为：CBC或CFB模式，可带上PKCS5Padding填充。AES密钥长度最少是128位，推荐使用256位
AES-ECB模式加密在加密和解密是需要一个初始化向量(Initialization Vector, IV)，在每次加密之前或者解密之后，使用初始化向量与明文或密文异或。
分组密码有五种工作体制：
1.电码本模式（Electronic Codebook Book (ECB)）；
2.密码分组链接模式（Cipher Block Chaining (CBC)）；
3.计算器模式（Counter (CTR)）；
4.密码反馈模式（Cipher FeedBack (CFB)）；
5.输出反馈模式（Output FeedBack (OFB)）
AES算法是典型的【对称加密算法】，所谓对称加密，就是加密和解密的秘钥是一样的
JAVA加密
一般我们做接口自动化测试的时候，接口都是java写的，所以先得了解下java的加密方式。知道java对应的加密方式了，才能用python找到对应的解药！
/**
*
* @author ngh
* AES128 算法
*
* CBC 模式
*
* PKCS7Padding 填充模式
*
* CBC模式需要添加一个参数iv
*
* 介于java 不支持PKCS7Padding，只支持PKCS5Padding 但是PKCS7Padding 和 PKCS5Padding 没有什么区别
* 要实现在java端用PKCS7Padding填充，需要用到bouncycastle组件来实现
*/
public class AES {
// 算法名称
final String KEY_ALGORITHM = "AES";
// 加解密算法/模式/填充方式
final String algorithmStr = "AES/CBC/PKCS7Padding";
//
private Key key;
private Cipher cipher;
boolean isInited = false;
byte[] iv = { 0x30, 0x31, 0x30, 0x32, 0x30, 0x33, 0x30, 0x34, 0x30, 0x35, 0x30, 0x36, 0x30, 0x37, 0x30, 0x38 };
public void init(byte[] keyBytes) {
// 如果密钥不足16位，那么就补足. 这个if 中的内容很重要
int base = 16;
if (keyBytes.length % base != 0) {
int groups = keyBytes.length / base + (keyBytes.length % base != 0 ? 1 : 0);
byte[] temp = new byte[groups * base];
Arrays.fill(temp, (byte) 0);
System.arraycopy(keyBytes, 0, temp, 0, keyBytes.length);
keyBytes = temp;
}
// 初始化
Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
// 转化成JAVA的密钥格式
key = new SecretKeySpec(keyBytes, KEY_ALGORITHM);
try {
// 初始化cipher
cipher = Cipher.getInstance(algorithmStr, "BC");
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchPaddingException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchProviderException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 加密方法
*
* @param content
* 要加密的字符串
* @param keyBytes
* 加密密钥
* @return
*/
public byte[] encrypt(byte[] content, byte[] keyBytes) {
byte[] encryptedText = null;
init(keyBytes);
System.out.println("IV：" + new String(iv));
try {
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, new IvParameterSpec(iv));
encryptedText = cipher.doFinal(content);
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
return encryptedText;
}
/**
* 解密方法
*
* @param encryptedData
* 要解密的字符串
* @param keyBytes
* 解密密钥
* @return
*/
public byte[] decrypt(byte[] encryptedData, byte[] keyBytes) {
byte[] encryptedText = null;
init(keyBytes);
System.out.println("IV：" + new String(iv));
try {
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, new IvParameterSpec(iv));
encryptedText = cipher.doFinal(encryptedData);
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
return encryptedText;
}
}
测试
ublic class Test {
public static void main(String[] args) {
AES aes = new AES();
// 加解密 密钥
byte[] keybytes = { 0x31, 0x32, 0x33, 0x34, 0x35, 0x36, 0x37, 0x38 };
String content = "1";
// 加密字符串
System.out.println("加密前的：" + content);
System.out.println("加密密钥：" + new String(keybytes));
// 加密方法
byte[] enc = aes.encrypt(content.getBytes(), keybytes);
System.out.println("加密后的内容：" + new String(Hex.encode(enc)));
// 解密方法
byte[] dec = aes.decrypt(enc, keybytes);
System.out.println("解密后的内容：" + new String(dec));
}
测试结果
测试结果：加密前的：1
加密密钥：12345678
IV：0102030405060708
加密后的内容：b59227d86200d7fedfb8418a59a8eea9
IV：0102030405060708
解密后的内容：1
python加密
从上面的这一段JAVA代码中，我们需要知道的关键信息是，加密方式：AES/CBC/PKCS7Padding
iv偏移量 byte[] iv = { 0x30, 0x31, 0x30, 0x32, 0x30, 0x33, 0x30, 0x34, 0x30, 0x35, 0x30, 0x36, 0x30, 0x37, 0x30, 0x38 }
0x30 就是16进制的0， 所以iv = b’0102030405060708’, iv一般是16位
秘钥key虽然上面测试的key是12345678，但是key一般是16位，所以它上面有个if判断不足16位的时候，用\0去填充
那么key应该是：12345678\0\0\0\0\0\0\0\0
python代码 AES/CBC/pkcs7padding 加解密
from cryptography.hazmat.primitives import padding
from cryptography.hazmat.primitives.ciphers import algorithms
from Crypto.Cipher import AES
from binascii import b2a_hex, a2b_hex
import json
'''
AES/CBC/PKCS7Padding 加密解密
环境需求:
pip3 install pycryptodome
'''
class PrpCrypt(object):
def __init__(self, key='0000000000000000'):
self.key = key.encode('utf-8')
self.mode = AES.MODE_CBC
self.iv = b'0102030405060708'
# block_size 128位
# 加密函数，如果text不足16位就用空格补足为16位，
# 如果大于16但是不是16的倍数，那就补足为16的倍数。def encrypt(self, text):
cryptor = AES.new(self.key, self.mode, self.iv)
text = text.encode('utf-8')
# 这里密钥key 长度必须为16（AES-128）,24（AES-192）,或者32 （AES-256）Bytes 长度
# 目前AES-128 足够目前使用
text=self.pkcs7_padding(text)
self.ciphertext = cryptor.encrypt(text)
# 因为AES加密时候得到的字符串不一定是ascii字符集的，输出到终端或者保存时候可能存在问题
# 所以这里统一把加密后的字符串转化为16进制字符串
return b2a_hex(self.ciphertext).decode().upper()
@staticmethod
def pkcs7_padding(data):
if not isinstance(data, bytes):
data = data.encode()
padder = padding.PKCS7(algorithms.AES.block_size).padder()
padded_data = padder.update(data) + padder.finalize()
return padded_data
@staticmethod
def pkcs7_unpadding(padded_data):
unpadder = padding.PKCS7(algorithms.AES.block_size).unpadder()
data = unpadder.update(padded_data)
try:
uppadded_data = data + unpadder.finalize()
except ValueError:
raise Exception('无效的加密信息!')
else:
return uppadded_data
# 解密后，去掉补足的空格用strip() 去掉
def decrypt(self, text):
# 偏移量'iv'
cryptor = AES.new(self.key, self.mode, self.iv)
plain_text = cryptor.decrypt(a2b_hex(text))
# return plain_text.rstrip('\0')
return bytes.decode(plain_text).rstrip("\x01").\
rstrip("\x02").rstrip("\x03").rstrip("\x04").rstrip("\x05").\
rstrip("\x06").rstrip("\x07").rstrip("\x08").rstrip("\x09").\
rstrip("\x0a").rstrip("\x0b").rstrip("\x0c").rstrip("\x0d").\
rstrip("\x0e").rstrip("\x0f").rstrip("\x10")
def dict_json(self, d):
'''python字典转json字符串, 去掉一些空格'''
j = json.dumps(d).replace('": ', '":').replace(', "', ',"').replace(", {", ",{")
return j
# 加解密
if __name__ == '__main__':
import json
pc = PrpCrypt('12345678\0\0\0\0\0\0\0\0') # 初始化密钥
a = "1"
print("加密前：%s" % a)
b = pc.encrypt(a)
print("解密后：%s" % b)
print("大写变小写：%s" % b.lower())
最后运行结果
加密前：1
解密后：B59227D86200D7FEDFB8418A59A8EEA9
大写变小写：b59227d86200d7fedfb8418a59a8eea9
参考了这两篇相关的博客：https://www.cnblogs.com/chen-lhx/p/6233954.html
https://blog.csdn.net/weixin_43107613/article/details/87875359