将 Python AES 转换为节点

Question

我一直无法让 Python 中的现有遗留代码像 NodeJS 一样加密/解密。我确实正确解码了前 16 个字符。

这是 Python 代码：

from Crypto.Cipher import AES
counter = b'HOJFKGQMRCTKUQHP'
cipher = AES.new(self.symmetric_key, AES.MODE_CTR, counter=lambda: counter)
encrypted = cipher.encrypt(data)

我发现每次迭代都使用相同的计数器的来源： PyCrypto problem using AES+CTR

在 NodeJS (ts-node) 中仅对前 16 个字符起作用是这样的：

import { createDecipheriv, Decipher } from 'crypto'
const decrypt = (inputBase64: string): string => {
    const algorithm = 'aes-192-ctr'; // 24 byte key, 16 byte "counter"
    var decipher: Decipher = createDecipheriv(algorithm, key, counter /* yes, it's an iv */)
    // decipher.setAutoPadding(false);

    return decipher.update(inputBase64, 'base64', 'utf8') + decipher.final('utf8');
}

我找到了各种在线资源，它们都增加了计数器 - 有没有办法使用内置的 Node 加密库来控制计数器的增量？我发现了一些我可以覆盖的在线实现（如果发生了这种情况）： https://github.com/ricmoo/aes-js/blob/master/index.js#L656 https://github.com/brix/crypto-js/blob/develop/src/mode-ctr.js#L26

我怎样才能让它在 Node 中工作？我的 python 代码（这是遗留的，如果不迁移现有值就无法更改）具有以下输出：

encrypt('Testing--StackOverflow')
# outputs: 'r7G8gFNIHuY27nBjSo51nZ6mqZhVUQ=='

使用上述decrypt函数从节点：

const key = 'LKOXBRRUNBOSMENKEPPZUKWB';
const counter = 'HOJFKGQMRCTKUQHP';
const encrypted = 'r7G8gFNIHuY27nBjSo51nZ6mqZhVUQ==';
const clearText = decrypt(encrypted);
console.log('clear text:', clearText)
// outputs: clear text: Testing--StackOv�::��m

希望有人可以在这里分享一些见解！

Answer 1

CTR 模式的本质是计数器的递增，这就是为什么这种模式实际上被称为 counter 模式[1]。由于在 Python 代码中计数器是一个常量，即根本不递增，因此该代码最多正式实现了 CTR 模式，但肯定不是功能上，并且也存在疏忽不安全[2][3].

大多数库都会尝试防止这种对 CTR 模式的滥用。因此，不太可能在 NodeJS（或任何其他语言）中找到一个能够有意实现这一点的库。

尽管如此，NodeJS（或任何其他语言）中的解密相对容易通过手动实现模式实现：在 CTR 模式中，从 IV 生成一个字节序列，从初始IV，通过为每个块附加相应的递增 IV。以这种方式生成的序列然后用 AES 加密，结果与明文/密文[1] 进行异或运算。该方案适用于加密和解密。由于 Python 代码不执行任何递增，因此必须简单地跳过此步骤，例如：

const crypto = require('crypto');

var algorithm = 'aes-192-ecb';
var key = Buffer.from('LKOXBRRUNBOSMENKEPPZUKWB', 'utf8'); 
var byteSeq = Buffer.from('HOJFKGQMRCTKUQHPHOJFKGQMRCTKUQHP', 'utf8'); 
var ciphertext = Buffer.from('r7G8gFNIHuY27nBjSo51nZ6mqZhVUQ==', 'base64');

// Encrypt the byte-sequence generated from the IV (no incrementation)
var cipher = crypto.createCipheriv(algorithm, key, null);
var byteSeqEnc = Buffer.concat([cipher.update(byteSeq), cipher.final()], byteSeq.length);

// XORing of ciphertext and IV
var decrypted = xor(ciphertext, byteSeqEnc);
console.log("Decrypted: " + decrypted.toString('utf8'));
// Output: Decrypted: Testing--StackOverflow 

// Implementation of XOR
function xor(buf1, buf2){
    var buf = Buffer.alloc(buf1.length);
    for (i = 0; i < buf1.length; i++){
        buf.writeUInt8(buf1.readUInt8(i, i + 1) ^ buf2.readUInt8(i, i + 1), i);
    }
    return buf;
}

字节序列的长度对应明文/密文的长度，四舍五入为blocksize的整数倍。在当前示例中，字节序列的长度为 32 个字节，为简单起见已进行了硬编码。