AES - 使用 Crypto (node-js) 加密/使用 Pycrypto (python) 解密

Question

我写这个问题+答案是因为我很挣扎（可能是因为缺乏经验），迷失在使用 node 或 python 加密/解密的许多不同方式中。

我想也许我的案例可以帮助未来的人们。

我需要做什么：

• 从表单中获取数据，使用 Crypto (node-js) 对其进行加密
• 在 Python 中传递加密数据并使用 PyCrypto 解密。

我选择使用 AES 加密。

我是这样开始的（我不会经历我尝试过的所有事情）：

• 我按照this page末尾的例子进行

  在我的情况下给出了：

  （这可能是 javascript 和 coffeescript 的一个非常糟糕的组合）

  crypto = require "crypto"
  [...]
  key = "mykeywhatever"
  cipher = crypto.createCipher('aes192', key)
  cipher.update('string i want to encode', 'binary', 'hex')
  encoded_string = cipher.final('hex')
  [...]
  

  这对我的字符串进行编码非常有效。

• 然后我编写了我的python脚本来解密这个字符串，使用PyCrypto's github's page上的自述文件：

  from Crypto.Cipher import AES
  [...]
  my_string = data_coming_from_rabbitmq
  obj = AES.new('mykeywhatever', AES.MODE_CBC)
  obj.decrypt(ciphertext)
  [...]
  

  这显然不起作用：在自述文件中有一个 IV，但由于我没有在节点脚本中给出一个，为什么我要在 python 中给出一个？

经过更多谷歌搜索，我了解到 node 的 Crypto 使用 OpenSSL，而 PyCrypto 显然没有。所以我调查了一下，发现了那些页面：

• How can I decrypt something with PyCrypto that was encrypted using OpenSSL?
• Is AES the same in libraries PyCrypto & Node.JS Crypto
• 还有更多...

所以事情变得复杂了，没有人做同样的事情来解密数据，我迷路了，并寻求帮助。

答案是我和我的同事想出的（嗯，主要是我的同事）。

Answer 1

所以我们从“我如何解密... OpenSSL”的答案开始。

• 我们需要修改加密脚本：

  crypto = require "crypto"
  [...]
  var iv = new Buffer('asdfasdfasdfasdf')
  var key = new Buffer('asdfasdfasdfasdfasdfasdfasdfasdf')
  var cipher = crypto.createCipheriv('aes-256-cbc', key, iv);
  cipher.update(new Buffer("mystring"));
  var enc = cipher.final('base64');
  [...]
  

  iv 需要 16 字节长，key 是 32 字节。我们将createCipher 更改为createCipheriv。

• 回到python解密脚本：

  进程只是在阅读 PyCrypto 的文档，并比较 with the code we started from。

  然后我们决定只使用stick to the API，然后从头开始。它给出了：

  from base64 import b64decode
  from Crypto.Cipher import AES
  [...]
  iv = 'asdfasdfasdfasdf'
  key = 'asdfasdfasdfasdfasdfasdfasdfasdf'
  encoded = b64decode('my_encrypted_string')
  
  dec = AES.new(key=key, mode=AES.MODE_CBC, IV=iv)
  value = dec.decrypt(encoded)
  

就这么简单... 希望对大家有所帮助！

更新：

正如 Perseids 在他的答案的 cmets 中所写，IV 必须是随机的，并且对于每条消息都不同

Answer 2

您正在构建的系统可能不安全

除了存储之外，您基本上不想只加密您的数据，还要对其进行身份验证。在这种情况下，身份验证意味着只有知道密钥的人才能生成有效消息。一种广泛使用的身份验证方案是HMAC。

如果您不对您的消息进行身份验证，任何人都可以将数据输入您的服务。攻击者可能无法完全控制解密后的结果，但他/她可能仍然非常危险。例如，如果您使用 CBC（您这样做）和最常见的填充方案（AES 是一种分组密码，只能加密 128 位数据块）并且攻击者可以区分填充错误和任何其他错误，然后 您的所有消息都可以被攻击者解密。这称为padding oracle attack，并且远太常见了。

为了防止此类攻击，您可以使用经过身份验证的加密方案，例如GCM 块密码模式。

您还必须防范 replay attacks。考虑一个银行应用程序，您传输的数据是银行转帐单。除非有任何 TAN，否则攻击者可能会记录之前的交易并将此交易一次又一次地重播到您的服务，从而转移客户最初想要的资金的倍数。

您获取数据的表单是通过 HTTPS 传输的吗？如果不是：密钥可以被攻击者窃听吗？用户如何知道他从您那里获得了表单，而不是其他任何人（SSL/TLS 与身份验证和机密性一样重要）。

可能我忘记了其他一些简单的 CBC 加密提供的攻击向量。

替代方案

防范这些攻击的最简单方法可能是通过 HTTPS 传输表单数据。 SSL/TLS 旨在防止上述所有攻击，客户端和服务器端的实现需要很长时间才能成熟。