关于使用python/php实现mysql aes_encrypt(str,pass)超长密文加密解解决方案

开发环境：

mysql 5.7

python 3.8

php 7

centos7.9

 

使用 mysql的aes_encrypt 进行数据加密，使用 hex(aes_encrypt(原文, 密钥)) 加密生成密文，并使用 aes_decrypt(unhex(密文), 密钥) 进行解密。

--注意，当密钥长度超过16位时，mysql会对密钥进行处理，生成16位长度的新密钥。这点需要特别注意。这也是php python实现方法中“模拟mysql的密钥生成逻辑”存在的目的
--例如 密钥='fdsar23sv3qrgasdfasdfh34gsdv' 该密钥在php 或者python实现中，不可简单的截取前16位，而是要模拟 mysql 越长密钥的生成逻辑进行处理
-- 加密
SELECT HEX(AES_ENCRYPT('0123456789', '密钥'))；

-- 解密
SELECT AES_DECRYPT(HEX('密文'), '密钥')；

 

下面是使用php进行该功能的实现

function mysql_aes_key($passphrase) {// 模拟MySQL的密钥生成逻辑（循环异或处理超长密钥）
    $key = str_repeat("\0", 16); // 初始化16字节缓冲区
    $passBytes = $passphrase;    // 原始密钥字节流
    for ($i = 0; $i < strlen($passBytes); $i++) {
        $key[$i % 16] = $key[$i % 16] ^ $passBytes[$i]; // 循环异或
    }
    return $key;
}
function mysql_aes_decrypt($hex_data,$passphrase){
    try{
        if(!ctype_xdigit($hex_data) || strlen($hex_data)%2!=0){
            throw new Exception('Invalid hex data');
        }
        // 将十六进制表示转换为二进制数据
        $encrypted_binary= hex2bin($hex_data);
        // 2. 处理密钥
        $key = mysql_aes_key($passphrase);
        // 使用openssl_decrypt函数解密数据
        // 加密算法为AES-128-ECB，这是MySQL中默认的AES加密算法
        // 指定了OPENSSL_RAW_DATA选项，以确保解密后的数据不进行任何格式转换
        $decrypted_data = openssl_decrypt($encrypted_binary,'AES-128-ECB',$key,OPENSSL_RAW_DATA | OPENSSL_ZERO_PADDING);
        
        // 4. 安全去除PKCS7填充（PHP需手动处理）
        $pad = ord($decrypted_data[strlen($decrypted_data) - 1]);
        $unpadded_data = substr($decrypted_data, 0, -$pad);

        // 5. 编码转换与过滤（兼容Python的decode('utf-8')）
        $decrypted_data = mb_convert_encoding($unpadded_data, 'UTF-8', 'UTF-8,GBK,ISO-8859-1');
        // $decrypted_data = iconv('UTF-8', 'UTF-8//IGNORE', $decrypted_data);
        return $decrypted_data;
    } catch (Exception $e) {
        error_log("Decryption failed: " . $e->getMessage());
        return $hex_data;
    } catch (Throwable $t) {
        // 处理二进制解码异常
        error_log("Unicode error: " . $t->getMessage());
        return '';
    }
}
/** 
 * mysql HEX(AES_ENCRYPT('原文','密钥')) 
 * @param string $data 要加密的数据
 * @param string $passhprase 加密密钥
 * @param string $cipher_algo 加密算法
 * @param int $options 加密选项
 * @return string 加密后的十六进制字符串
 */
function mysql_aes_encrypt($data,$passphrase){
    try{

        // 使用openssl_encrypt函数进行AES加密
        // 加密算法为AES-128-ECB，这是MySQL中默认的AES加密算法
        // 指定了OPENSSL_RAW_DATA选项，以确保加密后的数据不进行任何格式转换
        // $encrypted = openssl_encrypt($data,$cipher_algo,$passphrase,$options);
        
        // 模拟 mysql 处理超长密钥
        $key = mysql_aes_key($passphrase);
        $encrypted = openssl_encrypt($data,'AES-128-ECB',$key,OPENSSL_RAW_DATA);
        
        // 将加密结果转换为十六进制字符串
        $hex_encrypted= bin2hex($encrypted);
        return $hex_encrypted;
    }catch(\Exception $e){
        return $data;
    }
}

下面是使用python进行实现：

from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Util.Padding import pad, unpad


# import hashlib

def mysql_aes_key(passphrase: str) -> bytes:
    """模拟MySQL的密钥生成逻辑（循环异或处理超长密钥）"""
    key = bytearray(16)  # 初始化16字节缓冲区
    pass_bytes = passphrase.encode('utf-8')
    for i in range(len(pass_bytes)):
        key[i % 16] ^= pass_bytes[i]  # 循环异或操作
    return bytes(key)

def mysql_aes_encrypt(data: str, passphrase: str) -> str:
    """
    字符串加密
    :param data: 待加密字符串
    :param passphrase: 密钥
    """
    try:
        # 1. 密钥处理：MD5哈希生成16字节密钥（MySQL兼容性）
        # key = hashlib.md5(passphrase.encode()).digest()
        # key = passphrase.encode('utf-8')[:16].ljust(16, b'\0')  # 直接截取前16字节，不足补零
        key = mysql_aes_key(passphrase)

        # 2. PKCS7填充（PHP/MySQL默认填充方式）
        padded_data = pad(data.encode('utf-8'), AES.block_size, style='pkcs7')

        # 3. AES-128-ECB加密（无IV，兼容MySQL）
        cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)
        encrypted_data = cipher.encrypt(padded_data)

        # 4. 转为HEX字符串（大写，兼容MySQL的HEX()）
        return encrypted_data.hex().upper()
    except Exception as e:
        # 异常时返回原始数据（与PHP行为一致）
        return data


def mysql_aes_decrypt(hex_data: str, passphrase: str) -> str:
    """
    字符串加密
    :param hex_data: 待解密字符串
    :param passphrase: 密钥
    """
    try:
        # 1. 检查HEX格式并转换
        encrypted_data = bytes.fromhex(hex_data)

        # 2. 生成MD5哈希密钥（16字节）
        # key = hashlib.md5(passphrase.encode()).digest()
        # key = passphrase.encode('utf-8')[:16].ljust(16, b'\0')  # 直接截取前16字节，不足补零
        key = mysql_aes_key(passphrase)

        # 3. ECB模式解密
        cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)
        decrypted_data = cipher.decrypt(encrypted_data)

        # 4. 安全去除PKCS7填充
        unpadded_data = unpad(decrypted_data, AES.block_size, style='pkcs7')

        return unpadded_data.decode('utf-8')
    except (ValueError, TypeError) as e:
        print(f"解密失败: {str(e)}")
        return hex_data  # 或抛出异常
    except UnicodeDecodeError:
        # return "解密成功但编码异常"  # 处理非文本数据
        print("解密成功但编码异常")
        return ''