Day 30 30.1 对称加密AES和DES

对称加密（AES与DES）

• AES是一种对称加密
  • 所谓对称加密就是加密与解密使用的秘钥是一个。
• 常见的对称加密:
  • AES
  • DES
  • 3DES
• 我们这里讨论AES。
• 安装：

pip install pycryptodome

• AES 加密最常用的模式就是 ECB模式 和 CBC 模式，当然还有很多其它模式，他们都属于AES加密。
  • ECB模式和CBC 模式俩者区别就是
    • ECB 不需要 iv偏移量
    • 而CBC需要。

参数	作用及数据类型

1. 秘钥	加密的时候用秘钥，解密的时候需要同样的秘钥才能解出来; 数据类型为bytes
2. 明文	需要加密的参数; 数据类型为bytes
3. 模式	aes 加密常用的有 ECB 和 CBC 模式（我只用了这两个模式，还有其他模式）;数据类型为aes类内部的枚举量
iv 偏移量	这个参数在 ECB 模式下不需要，在 CBC 模式下需要；数据类型为bytes

"""
长度
    16: *AES-128*
    24: *AES-192*
    32: *AES-256*
    
MODE 加密模式. 
    常见的ECB, CBC
    ECB：是一种基础的加密方式，密文被分割成分组长度相等的块（不足补齐），然后单独一个个加密，一个个输出组成密文。
    CBC：是一种循环模式，前一个分组的密文和当前分组的明文异或或操作后再加密，这样做的目的是增强破解难度。
"""

AES之ECB模式

• ECB加密案例：

from Crypto.Cipher import AES
import base64

key = '1234567890123456'.encode()  # 秘钥
# 秘钥：必须是16位字节或者24位字节或者32位字节

text = 'alex is dsb!!!!!'
# text = 'alex is dsb'  # 需要加密的内容
# while len(text.encode('utf-8')) % 16 != 0:  # 如果text不足16位的倍数就用空格补足为16位
#     text += '\0'
text = text.encode()
print("完整text:", text)

aes = AES.new(key, AES.MODE_ECB)  # 创建一个aes对象

en_text = aes.encrypt(text)  # 加密明文
print("加密数据:::", en_text)

en_text = base64.b64encode(en_text).decode()  # 将返回的字节型数据转进行base64编码
print(en_text)  # rRPMWCaOBYahYnKUJzq65A==

ECB解密：

from Crypto.Cipher import AES
import base64

key = '1234567890123456'.encode()  # 秘钥
# 秘钥：必须是16位字节或者24位字节或者32位字节（因为python3的字符串是unicode编码，需要 encode才可以转换成字节型数据）
model = AES.MODE_ECB  # 定义模式
aes = AES.new(key, model)  # 创建一个aes对象

text = '3NeIhJsnhzy3Ojoquz+9eg=='.encode()  # 需要解密的文本
ecrypted_base64 = base64.b64decode(text)  # base64解码成字节流
str = aes.decrypt(ecrypted_base64).decode()  # 解密

print(str)

以上是针对ECB模式的加密解密，从这个例子中可以看出参数中有几个限制。

1. 秘钥必须为16字节或者16字节的倍数的字节型数据。
2. 明文必须为16字节或者16字节的倍数的字节型数据，如果不够16字节需要进行补全，关于补全规则，后面会在补全模式中具体介绍。

AES之CBC模式

CBC加密案例：

from Crypto.Cipher import AES
import base64

key = '1234567890123456'.encode()  # 秘钥
# 秘钥：必须是16位字节或者24位字节或者32位字节
text = 'alex is dsb!!!!!'
# text = 'alex is dsb'  # 需要加密的内容
# while len(text.encode('utf-8')) % 16 != 0:  # 如果text不足16位的倍数就用空格补足为16位
#     text += '\0'
text = text.encode()
print("完整text:", text)

iv = b'abcdabcdabcdabcd'   #偏移量--必须16字节

aes = AES.new(key, AES.MODE_CBC,iv)  # 创建一个aes对象

en_text = aes.encrypt(text)  # 加密明文
print("aes加密数据:::", en_text)

en_text = base64.b64encode(en_text).decode()  # 将返回的字节型数据转进行base64编码
print(en_text)  # rRPMWCaOBYahYnKUJzq65A==

CBC解密案例：

from Crypto.Cipher import AES
import base64

key = '1234567890123456'.encode()  # 秘钥
# 秘钥：必须是16位字节或者24位字节或者32位字节（因为python3的字符串是unicode编码，需要 encode才可以转换成字节型数据）
model = AES.MODE_CBC  # 定义模式
iv = b'abcdabcdabcdabcd'
aes = AES.new(key, model, iv)  # 创建一个aes对象

text = 'J8bwyhYt1chAPAGu8N6kKA=='.encode()  # 需要解密的文本
ecrypted_base64 = base64.b64decode(text)  # base64解码成字节流
str = aes.decrypt(ecrypted_base64).decode()  # 解密

print("aes解密数据:::")

1. 在Python中进行AES加密解密时，所传入的密文、明文、秘钥、iv偏移量、都需要是bytes（字节型）数据。python 在构建aes对象时也只能接受bytes类型数据。

2. 当秘钥，iv偏移量，待加密的明文，字节长度不够16字节或者16字节倍数的时候需要进行补全。

3. CBC模式需要重新生成AES对象，为了防止这类错误，无论是什么模式都重新生成AES对象就可以了。