使用 Python 中使用 PBKDF2 构建的密码解密 AES-256-CBC 密码答案

【问题标题】：Decrypting AES-256-CBC cipher with a passcode built using PBKDF2 in Python使用 Python 中使用 PBKDF2 构建的密码解密 AES-256-CBC 密码
【发布时间】：2020-04-23 01:49:29
【问题描述】：

我有一个加密的会话密钥，需要使用 python 解密，但我真的不知道该怎么做。

我已获得密码、salt 和 hmac 密钥。我需要解码的字符串是base64编码的，解码时它是一个管道描述的密钥和到期日期（会话密钥+管道分隔符+日期时间）

“使用 AES-256-CBC 密码和使用 PBKDF2 - 基于密码的密钥派生函数 2 构建的密码对会话密钥进行加密。然后使用 HMAC 密钥对加密的有效负载进行签名。”

我将如何使用 Python 来解决这个问题？最好的库是什么？

以下是我的众多尝试之一（根据@topaco 的评论编辑）：

from base64 import b64decode
import hashlib
import pyaes
import os

PASSWORD = b"password provided"
SALT = b"Salt provided"
iv = os.urandom(16)
ciphertext = "message to decode"


passcode = hashlib.pbkdf2_hmac('sha256', PASSWORD, SALT, 1000)
aes = pyaes.AESModeOfOperationCBC(passcode, iv=iv)
encrypter = pyaes.Encrypter(pyaes.AESModeOfOperationCBC(passcode, iv))
decrypter = encrypter.feed(ciphertext)
decrypter += encrypter.feed()

【问题讨论】：

对于 pyaes 和 AEC-CBC，如果密文长于 1 个块（16 个字节），则应使用 decrypter.feed()、here 和 here。对于其他 Python Crypto 库，请参见例如here.
@Topaco - 非常感谢。我还不完全在那里，但我已经根据你的评论更新了我的问题。

标签： python encryption

【解决方案1】：

在贴出的代码中，加解密混淆了。解密需要pyaes.Decrypter。

以下代码 sn-p 使用 PBKDF2 生成一个 32 字节的密钥，用于加密明文并使用 AES-256-CBC 解密得到的密文：

from base64 import b64encode
import hashlib
import pyaes
import os

plaintext = 'The quick brown fox jumps over the lazy dog'
password = b'password provided'
salt = b'Salt provided'
iterationCount = 1000

# Create random 16 bytes IV 
iv = os.urandom(16)

# Create 32 bytes key
key = hashlib.pbkdf2_hmac('sha256', password, salt, iterationCount)

# Encryption with AES-256-CBC
encrypter = pyaes.Encrypter(pyaes.AESModeOfOperationCBC(key, iv))
ciphertext = encrypter.feed(plaintext.encode('utf8'))
ciphertext += encrypter.feed()

# Decryption with AES-256-CBC
decrypter = pyaes.Decrypter(pyaes.AESModeOfOperationCBC(key, iv))
decryptedData = decrypter.feed(ciphertext)
decryptedData += decrypter.feed()

# Display results
def printData(text, data):
    print(text + " (hex):    " + data.hex()) 
    print(text + " (Base64): " + b64encode(data).decode('utf8') + "\n")

printData("16 bytes IV", iv)
printData("32 bytes Key", key)
printData("Ciphertext", ciphertext)
print("Decrypted data (UTF-8): " + decryptedData.decode('utf8') + "\n")

注意：

在您的描述中没有提到摘要和迭代计数。在发布的代码 SHA256 中，使用了 1000 的计数。这两个参数都很关键，即对于解密，必须使用与加密相同的参数。

另外，IV一般是在加密过程中生成（而不是在解密过程中），并与密文一起传递。
根据您的描述，应用了 PBKDF2、AES-CBC 和 HMAC。通常在这个星座中，生成 PBKDF2 密钥，用于加密明文（这里使用 AES-CBC）并生成 MAC 以验证消息。

请注意，发布的代码仅提供解密而不提供身份验证。我的代码 sn-p 也没有身份验证。
可以以不同的方式组合各个算法。 Here 讨论了一个可能的变体。尽管这可能是一个评价很高的变体，但这并不意味着底层加密必须坚持下去！

链接变体将生成的 32 字节密钥拆分为两个 16 字节密钥，用于加密和身份验证。这种方式使用 AES-128 进行加密，这与您描述的 AES-256 加密不同。

简而言之：要成功执行解密和认证，必须知道某些信息。除了密钥生成，这还包括IV生成、MAC生成（哪些数据用于生成MAC）、数据拼接（密文、IV和MAC的顺序）等。

【讨论】：