在 Python 中使用 AES GCM 解密加密消息

Question

我使用 AES 方法加密从 txt 文件调用的句子。我使用了 GCM 模式并创建了一个特定的密钥。一切正常（代码如下）。

from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Protocol.KDF import scrypt
from Crypto.Util.number import long_to_bytes

number = 1
flag = open("sentance.txt", "rb").read()
key = scrypt(long_to_bytes(number), b"code", 32, N = 2 ** 10, r = 8, p = 1)
HexMyKey = key.hex()
cipher = AES.new(key, AES.MODE_GCM)
ciphertext, tag = cipher.encrypt_and_digest(flag)

enc = cipher.nonce + ciphertext + tag
HexEncryptedOriginalMessage = enc.hex()

我尝试实现解密过程，也就是说我只有密钥（HexMyKeyvalue）和加密消息（HexEncryptedOriginalMessage值），我想解密它。 但问题是我错过了一些东西..
我写了下面的代码，但我有那个错误消息。

TypeError：decrypt_and_verify() 缺少 1 个必需的位置 参数：'received_mac_tag

from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Protocol.KDF import scrypt
from Crypto.Util.number import long_to_bytes

key = bytes.fromhex(HexMykey)
data = bytes.fromhex(HexEncryptedOriginalMessage)
cipher = AES.new(key, AES.MODE_GCM)
dec = cipher.decrypt_and_verify(data)

你知道我如何解密那个加密的原始消息吗？
任何帮助将不胜感激！

Answer 1

PyCryptodome 有一个很好的文档。 GCM 示例there 使用 JSON 连接/分离 nonce、密文和标记，但原理相同，可以轻松应用于您的代码。

由于您使用的是 隐式 派生的 nonce，请注意 PyCryptodome 应用 16 字节的 nonce。但是请注意，GCM 的建议是 12 字节随机数（s.here，注意部分）。

以下解密示例使用您发布的用于加密的代码创建的密钥和密文：

from Crypto.Cipher import AES
HexMyKey = '6f9b706748f616fb0cf39d274638ee29813dbad675dd3d976e80bde4ccd7546a'
HexEncryptedOriginalMessage = '6b855acc799213c987a0e3fc4ddfb7719c9b87fcf0a0d35e2e781609143b6e2d8e743cf4aea728002a9fc77ef834'
key = bytes.fromhex(HexMyKey)
data = bytes.fromhex(HexEncryptedOriginalMessage)
cipher = AES.new(key, AES.MODE_GCM, data[:16]) # nonce
try:
    dec = cipher.decrypt_and_verify(data[16:-16], data[-16:]) # ciphertext, tag
    print(dec) # b'my secret data'
except ValueError:
    print("Decryption failed")

如果身份验证失败，decrypt_and_verify() 会生成一个ValueError。

PyCryptodome 还允许在没有事先身份验证的情况下 进行 GCM 解密：

cipher = AES.new(key, AES.MODE_GCM, data[:16]) # nonce
dec = cipher.decrypt(data[16:-16]) # ciphertext
print(dec) # b'my secret data'

但是，出于安全原因，这不应为 GCM 进行，因为密文只有在成功验证后才可信。

此外，加密和解密代码有些不一致，因为加密使用scrypt作为密钥导出函数，而解密使用直接导出的密钥。通常，人们会期望密钥也是在解密期间派生的。您可能仅出于测试目的使用此快捷方式。