Python 等效于 java PBKDF2WithHmacSHA1

Question

我的任务是构建 API 的使用者，该使用者需要具有 UNIX 时间种子值的加密令牌。我展示的示例是使用我不熟悉的 Java 实现的，并且在阅读文档和其他堆栈文章后无法找到解决方案。

使用javax.crypto.SecretKey、javax.crypto.SecretKeyFactory、javax.crypto.spec.PBEKeySpec 和javax.crypto.spec.SecretKeySpec 协议，我需要生成类似于以下的令牌：

public class EncryptionTokenDemo {

    public static void main(String args[]) {
        long millis = System.currentTimeMillis();
        String time = String.valueOf(millis);
        String secretKey = "somekeyvalue";
        int iterations = 12345;
        String iters = String.valueOf(iterations);
        String strToEncrypt_acctnum = "somevalue|" + time + "|" + iterations;

        try {

            byte[] input = strToEncrypt_acctnum.toString().getBytes("utf-8");
            byte[] salt = secretKey.getBytes("utf-8");
            SecretKeyFactory factory = SecretKeyFactory.getInstance("PBKDF2WithHmacSHA1");
            SecretKey tmp = factory.generateSecret(new PBEKeySpec(secretKey.toCharArray(), salt, iterations, 256));
            SecretKeySpec skc = new SecretKeySpec(tmp.getEncoded(), "AES");
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skc);
            byte[] cipherText = new byte[cipher.getOutputSize(input.length)];
            int ctLength = cipher.update(input, 0, input.length, cipherText, 0);
            ctLength += cipher.doFinal(cipherText, ctLength);
            String query = Base64.encodeBase64URLSafeString(cipherText);
            // String query = cipherText.toString();
            System.out.println("The unix time in ms is :: " + time);
            System.out.println("Encrypted Token is :: " + query);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("Error while encrypting :" + e);

        }

    }
}

我应该使用内置库hashlib 来实现这样的东西吗？我真的找不到使用迭代/盐作为输入来实现PBKDF2 加密的文档。我应该使用pbkdf2 吗？对于模糊的问题，我很抱歉，我不熟悉加密过程，并且觉得即使知道正确的构造函数是什么，也是朝着正确方向迈出的一步。

Answer 1

是的，Python 等价物是hashlib.pbkdf2_hmac。例如这段代码：

from hashlib import pbkdf2_hmac

key = pbkdf2_hmac(
    hash_name = 'sha1', 
    password = b"somekeyvalue", 
    salt = b"somekeyvalue", 
    iterations = 12345, 
    dklen = 32
)

print(key)

生成与您的 Java 代码相同的密钥。

但是，这段代码的问题（如备忘录的comment 中所述）是盐的使用。每个密码的盐值应该是随机且唯一的。您可以使用os.urandom 创建安全随机字节，因此更好的示例是：

from hashlib import pbkdf2_hmac
from os import urandom

salt = urandom(16)
key = pbkdf2_hmac('sha1', b"somekeyvalue", salt, 12345, 32)

您可能还想增加迭代次数（我认为建议的最小次数是 10,000）。

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其余代码很容易“翻译”。

• 对于时间戳，使用time.time获取当前时间并乘以1000。

  import time
  
  milliseconds = str(round(time.time() * 1000))
  

• 对于编码，您可以使用base64.urlsafe_b64encode（它包括填充，但您可以使用.rstrip(b'=') 将其删除）。

• 现在，对于加密部分，Python 没有内置加密模块，因此您必须使用第三方库。我推荐pycryptodome 或cryptography。
  在这一点上，我必须警告您，您使用的 AES 模式非常弱。请考虑使用 CBC 或 CTR，或者更好的是使用 authenticated encryption 算法。