文章目录
- AES加解密
- 1. 什么是AES
- 2. AES 相关特性
- 2.1 填充模式
- 2.2 加解密模式
- 2.3 明文和密文长度关系
- 3. AES在线计算工具
- 4. python实现AES加解密算法源码
AES加解密
1. 什么是AES
- 高级加密标准（英语：Advanced Encryption Standard，缩写：AES），是一种区块加密标准，简而言之就是一种十分安全，基本无法破解的加密算法。
2. AES 相关特性
- 要学会正确使用AES算法加解密，只需要弄懂如下几个特性即可：
2.1 填充模式
- AES加密是对称加密，支持长度有 128, 192, 256 bit 共3种， 分别表示密钥的长度为16byte, 24byte和 32byte。
- AES的加密方式会将明文拆分成不同的块进行加密，例如一个256 位的数据用128的密钥加密，则分成 ：明文1（128位） 明文2（128位），加密后： 密文1（128位） 密文2（128位）
- 如果明文长度不是16byte的整数倍，则需要对明文进行填充，填充方法及说明见下表：
| 填充方法 | 说明 |
|---|
| NoPadding | 不进行填充，要求明文必须要是16个字节的整数倍 |
| PKCS5Padding（默认） | 明文的末尾进行填充，填充的数据是和16个字节相差的数量 |
| ISO10126Padding | 明文的末尾进行填充，和16个字节相差的数量填写在最后，其余字节填充随机数 |
2.2 加解密模式
- 模式是需要制定AES对明文进行加密时使用的模式（这里并不涉及具体的加密方法，只是加密步骤上的不同模式，在加解密时同样需要相同的模式，否则无法成功）
- 一共提供了五种模式，模式的基本原理是近似的，但是细节上会有一些变化
| 模式 | 说明 |
|---|
| ECB模式（默认） | 电码本模式：根据密钥的位数，将数据分成不同的块进行加密，加密完成后，再将加密后的数据拼接起来 |
| CBC模式 | 密码分组链接模式 ：引入了初始向量概念，该向量必须和密钥长度相等的数据，在第一次加密前，会使用初始化向量与第一块数据做异或运算，生成的新数据再进行加密，加密第二块之前，会拿第一块的密文数据与第二块明文进行异或运算后再进行加密 |
| CFB模式 | 密码反馈模式 |
| OFB模式 | 输出反馈模式 |
| CTR模式 | 计算器模式 |
2.3 明文和密文长度关系
- 由于填充模式不同，加密后明文和密文的长度有所不同，其长度关系见下表：
3. AES在线计算工具
4. python实现AES加解密算法源码
- python有用于计算AES加解密的模块，使用前需要先安装该模块：pip install pycryptodome（window系统，python3.8版本）
- 源码如下：
"""
计算AES加解密的python程序
加密模式：AES 128 默认填充 CBC模式
"""
from Crypto.Cipher import AES
from binascii import b2a_hex, a2b_hex
class AesCrypter(object):
def __init__(self, key , iv):
self.key = key
self.iv = iv
def encrypt(self, data):
data = data.encode()
data = self.pkcs7padding(data) # 判断长度，若不够进行填充
cipher = AES.new(self.key, AES.MODE_CBC, self.iv)
encrypted = cipher.encrypt(data)
return b2a_hex(encrypted) # 转成hex格式返回
def decrypt(self, data):
data = a2b_hex(data)
cipher = AES.new(self.key, AES.MODE_CBC, self.iv)
decrypted = cipher.decrypt(data)
decrypted = self.pkcs7unpadding(decrypted)
return decrypted
def pkcs7padding(self, data):
bs = AES.block_size
padding = bs - len(data) % bs
padding_text = chr(padding) * padding
return data + padding_text.encode('utf-8')
def pkcs7unpadding(self, data):
lengt = len(data)
unpadding = data[lengt - 1]
return data[0:lengt-unpadding]
if __name__ == '__main__':
AES_KEY = '1234567812345678' # 16 byte的加解密密钥
AES_IV = '1234567812345678' # 16 byte的偏移向量
aes = AesCrypter(AES_KEY, AES_IV)
encrypted = aes.encrypt('1') # 加密
print (str.format("%s %d"%(encrypted, len(encrypted))))
plain = aes.decrypt(encrypted) # 解密
print (plain, len(plain))
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