【愚公系列】2022年04月 现代密码学-AES
一、AES的概念
AES加密算法(Advanced Encryption Standard):是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。这个标准用来替代原先的DES。
AES加密主要包括两个模式:ECB模式和CBC模式
1.ECB模式
ECB模式又称电子密码本模式(Electronic codebook):ECB是最简单的块密码加密模式,加密前根据加密块大小(如AES为128位)分成若干块,之后将每块使用相同的密钥单独加密,解密同理。具体见下图:
ECB模式由于每块数据的加密是独立的因此加密和解密都可以并行计算,ECB模式最大的缺点是相同的明文块会被加密成相同的密文块,这种方法在某些环境下不能提供严格的数据保密性。
2.CBC模式
CBC模式又称密码分组链接(Cipher-block chaining):CBC模式对于每个待加密的密码块在加密前会先与前一个密码块的密文异或然后再用加密器加密。第一个明文块与一个叫初始化向量的数据块异或。如下图:
3.CFB模式
CFB模式又称密文反馈模式(Cipher feedback):与ECB和CBC模式只能够加密块数据不同,CFB能够将块密文(Block Cipher)转换为流密文(Stream Cipher)。
4.OFB模式
OFB模式又称输出反馈模式(Output feedback):OFB是先用块加密器生成密钥流(Keystream),然后再将密钥流与明文流异或得到密文流,解密是先用块加密器生成密钥流,再将密钥流与密文流异或得到明文,由于异或操作的对称性所以加密和解密的流程是完全一样的。
二、AES的说明
CBC加密需要一个十六位的key(密钥)和一个十六位iv(偏移量)
from Crypto.Cipher import AES
from binascii import b2a_hex, a2b_hex
# 如果text不足16位的倍数就用空格补足为16位
def add_to_16(text):
if len(text.encode('utf-8')) % 16:
add = 16 - (len(text.encode('utf-8')) % 16)
else:
add = 0
text = text + ('\0' * add)
return text.encode('utf-8')
# 加密函数
def encrypt(text):
key = '9999999999999999'.encode('utf-8')
mode = AES.MODE_CBC
iv = b'qqqqqqqqqqqqqqqq'
text = add_to_16(text)
cryptos = AES.new(key, mode, iv)
cipher_text = cryptos.encrypt(text)
# 因为AES加密后的字符串不一定是ascii字符集的,输出保存可能存在问题,所以这里转为16进制字符串
return b2a_hex(cipher_text)
# 解密后,去掉补足的空格用strip() 去掉
def decrypt(text):
key = '9999999999999999'.encode('utf-8')
iv = b'qqqqqqqqqqqqqqqq'
mode = AES.MODE_CBC
cryptos = AES.new(key, mode, iv)
plain_text = cryptos.decrypt(a2b_hex(text))
return bytes.decode(plain_text).rstrip('\0')
if __name__ == '__main__':
e = encrypt("hello world") # 加密
d = decrypt(e) # 解密
print("加密:", e)
print("解密:", d)
ECB加密不需要iv
"""
ECB没有偏移量
"""
from Crypto.Cipher import AES
from binascii import b2a_hex, a2b_hex
def add_to_16(text):
if len(text.encode('utf-8')) % 16:
add = 16 - (len(text.encode('utf-8')) % 16)
else:
add = 0
text = text + ('\0' * add)
return text.encode('utf-8')
# 加密函数
def encrypt(text):
key = '9999999999999999'.encode('utf-8')
mode = AES.MODE_ECB
text = add_to_16(text)
cryptos = AES.new(key, mode)
cipher_text = cryptos.encrypt(text)
return b2a_hex(cipher_text)
# 解密后,去掉补足的空格用strip() 去掉
def decrypt(text):
key = '9999999999999999'.encode('utf-8')
mode = AES.MODE_ECB
cryptor = AES.new(key, mode)
plain_text = cryptor.decrypt(a2b_hex(text))
return bytes.decode(plain_text).rstrip('\0')
if __name__ == '__main__':
e = encrypt("hello world") # 加密
d = decrypt(e) # 解密
print("加密:", e)
print("解密:", d)
- 点赞
- 收藏
- 关注作者
评论(0)