【愚公系列】2022年04月 现代密码学-AES

举报
愚公搬代码 发表于 2022/04/30 23:20:32 2022/04/30
【摘要】 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...

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:
在这里插入图片描述
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:
在这里插入图片描述

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)。
在这里插入图片描述

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。
在这里插入图片描述

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)
【版权声明】本文为华为云社区用户原创内容,转载时必须标注文章的来源(华为云社区)、文章链接、文章作者等基本信息, 否则作者和本社区有权追究责任。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容,欢迎发送邮件进行举报,并提供相关证据,一经查实,本社区将立刻删除涉嫌侵权内容,举报邮箱: cloudbbs@huaweicloud.com
  • 点赞
  • 收藏
  • 关注作者

评论(0

0/1000
抱歉,系统识别当前为高风险访问,暂不支持该操作

全部回复

上滑加载中

设置昵称

在此一键设置昵称,即可参与社区互动!

*长度不超过10个汉字或20个英文字符,设置后3个月内不可修改。

*长度不超过10个汉字或20个英文字符,设置后3个月内不可修改。