python - 用python编写AES-CTR解密例程

Question

我有以下代码

func encrypt(key, data string) (string, error) {
    byteKey := []byte(key)
    plaintext := []byte(data)

    block, err := aes.NewCipher(byteKey)
    if err != nil {
        return "", err
    }
    ciphertext := make([]byte, len(plaintext))
    stream := cipher.NewCTR(block, byteKey[aes.BlockSize:])
    stream.XORKeyStream(ciphertext, plaintext)
    return base64.StdEncoding.EncodeToString(ciphertext), nil
}

其中byteKey = []byte("4e8f1670f502a3d40717709e5f80d67c") (不确定这是否是正确的语法，但这是十六进制的关键。)

我的任务是用任何语言编写解密例程，这就是我到目前为止所拥有的:

import base64
from Crypto.Cipher import AES

def decrypt(ct):
        key = '4e8f1670f502a3d40717709e5f80d67c'.decode('hex')
        nonce = 0
        ct1 = base64.b64decode(ct)
        cipher = AES.new(key, mode=AES.MODE_CTR, counter=lambda: nonce)
        print str(cipher.decrypt(ct1))

我做错了什么，我只是不知道是什么。请专家帮忙吗？提前致谢。

Answer 1

提示:想想计数器模式是如何工作的。代码中的初始计数器值是多少，后续值是什么？它们应该是什么？

<小时/>

counter=lambda: nonce

这是一个常量函数，总是返回相同的值，在您的程序中为 0。但这不是您需要传递给 counter 的内容:您需要传递一个在每次调用时返回当前计数器值的函数。例如，如果初始计数器值为 0，则该函数第一次调用时必须返回 0，第二次调用时返回 1，第三次调用时返回 2，依此类推。更准确地说，它必须返回 '\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00'，然后 '\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x01'等

这里的Python接口(interface)设计得很糟糕。它过于灵活，但这种灵 active 在实践中从来没有用处，并且使得正确使用 API 变得困难。此外，documentation 根本不清楚:

counter (callable) - (Only MODE_CTR). A stateful function that returns the next counter block, which is a byte string of block_size bytes. For better performance, use Crypto.Util.Counter.

事实上，您几乎需要使用Crypto.Util.Counter，不仅仅是为了“性能”，而是为了使计算正确。不要感到难过:你不是第一个被这个绊倒的人。

面对一个你无法理解的 API，你接下来可能会转向 Stack Overflow...这个问题已经在 PyCrypto problem using AES+CTR 得到了解答，但要注意，这个问题已经有 7 年没有正确的答案了，尽管拥有一个被投票并接受的。我的回答展示了如何使用 MODE_CTR 和 counter。

第二个问题可能是初始计数器值。选择 CTR 模式的初始计数器值有两种主要策略:

• 对于一次性 key ，从 0 开始，并且不要将 ICV 与消息一起传输，因为它是众所周知的常量。
• 对于多次使用 key ，每次生成一个随机值，并在密文开头发送 ICV。

我不熟悉您发布的加密代码中的 API。但由于它返回与明文长度相同的密文，因此它可能使用恒定的 ICV(这对于一次性 key 来说很好，但如果重复使用 key 则可能是灾难性的)，很可能为 0。不过，请检查该文档API。

(如果您需要进一步的编码帮助，请询问 Stack Overflow 而不是 Cryptography ，因为编码问题与 Cryptography.SE 上的主题无关。并且请务必发布 complete code to reproduce the problem ，包括输入和输出。)