东篱

使用 PyCrypto 进行 AES/ECB/PKCS#5(7) 加密

2013/06/05 · tech

PyCrypto 是流行的 Python 加密/解密库。但是其 AES 的 ECB 模式在加密解密时未提供适合的密文填充工具，因此有必要自己实现一个，下面是常见的 PKCS#5 / PKCS#7 填充模式的一般写法：

'''
PKCS#5 padding is identical to PKCS#7 padding, except that 
it has only been defined for block ciphers that use a 64 bit (8 byte) 
block size.
But in AES, there is no block of 8 bit, so PKCS#5 is PKCS#7.
'''
BS = AES.block_size
pad = lambda s: s + (BS - len(s) % BS) * chr(BS - len(s) % BS)
unpad = lambda s : s[0:-ord(s[-1])]

在进行加密/解密前，只需使用 pad/unpad 进行填充/截断即可。下面是具体实例：

# -*- coding: utf-8 -*-
from Crypto.Cipher import AES
import os

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

key = os.urandom(16) # the length can be (16, 24, 32)
text = 'to be encrypted'

cipher = AES.new(key)

encrypted = cipher.encrypt(pad(text)).encode('hex')
print encrypted  # will be something like 'f456a6b0e54e35f2711a9fa078a76d16'

decrypted = unpad(cipher.decrypt(encrypted.decode('hex')))
print decrypted  # will be 'to be encrypted'

提醒一点，PKCS#5 和 PKCS#7 唯一的区别就是前者规定了数据块大小是 64 比特(8 字节)，而 AES 中数据块大小是 128 比特(16字节)，因此在 AES 中， PKCS#5 和 PKCS#7 没有区别。

顺便提一下，在 Java 中偶尔遇到如下方式获取 AES 实例：

Cipher cipher = javax.crypto.Cipher.getInstance("AES")

但是在文档 Java™ Cryptography Architecture Standard Algorithm Name Documentation 以及 Cipher Java doc 中并未直接说明这种方式所使用的模式以及填充方式。而AES默认的 Provider AESCipher 中则有所说明，其使用的默认模式和填充方式正是 ECB 和 PKCS5Padding。今天写一个 Python 工具需要与 Java 通讯，我使用的 Java 库正是使用上述方式构造 Cipher，所以进行了一番了解。

« 银河