带有pycryptodome的python中的AES OFB实现答案

【问题标题】：AES OFB implementation in python with pycryptodome带有pycryptodome的python中的AES OFB实现
【发布时间】：2019-01-09 10:22:20
【问题描述】：

我正在尝试使用 pycryptodome 库实现 AES 加密的 OFB 模式，但在理解我应该向密码提供什么输入时遇到问题。我知道 pycryptodome 已经实现了 OFB，但我需要将纯文本分解为字节，应用 OFB 的正确步骤，使用 ECB 模式的 AES 密码对其进行加密，然后对其进行解密。

b'\x16\xa8W\xed.)\xc4\xb8x\xd6\xcf\x7f\xf3\xe3;^' 等字节字符串在 python 中是如何工作的？

我需要获取这样一个字节字符串，对其进行加密，然后将其分成两半并与纯文本的 8 个字节进行异或。我理解和做到这一点的最简单方法是使用 AES 加密 IV（上面的字节字符串），然后将其和纯文本转换为二进制并对它们进行异或，然后将它们转换回字节字符串。我该怎么做？

from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Random import get_random_bytes

plainText = b"Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing e"
key = b"ANAAREMEREAAAAAA"
iv = get_random_bytes(32)

print("iv: ", iv)

cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)
toXor = cipher.encrypt(iv)

print("toXor: ", toXor)

"""
toXorF=first half of toXor
ivS=second half of iv

cipherText=toXorF xored to first 8 bytes of plainText
iv=ivS + toXorS
"""

打印输出：

iv:  b"v'xg;\xd7h\xfc\xf2\xa4[\r\xee]J\x1eu\xa5\xe68\xa3a\xde\x02(\xc1\xe0\xc9z\x0f\xc3n"
toXor:  b'\x97\xbex\xfc\xb6\xbb\x85\xccZ\xc4\xe4\x9d\xd6M\xf2\xd7\xb7\xbf\xd0\xbe\xa5A\xd6\xee\x07U\xe0S\x7f\x88\xea\xcd'

如果您对我的程序的更好架构/解决我的问题的方法有任何建议，请随时启发我。

【问题讨论】：

字节串是二进制数据，你不必转换它们。如果您询问如何将密钥流与明文异或，您可以使用ciphertext = bytes([ks[i] ^ pt[i] for i in range(16)])。对于下一个块，使用密钥流作为 IV（参见diagram）。请注意，您必须使用 16 字节的 IV 并将明文“剪切”为 16 字节的块。
我发现了一些例子，它说我应该将密钥流用作下一个块的 iv，而其他人说新 iv 是旧 iv 的后半部分 + 密钥流的前半部分。当我运行使用 pycryptodome 的 AES 和 OFB 加密文本的标准代码时，我得到最终 iv 的以下输出：OI83f0NCCXSVhDT5bQkb/A== 大小为 24 个字节。我应该打破密钥流还是应该保持原样并继续加密它？（只是为了确保 keystream= iv 使用提供的密钥加密，对吗？）
我认为这行不通，您可以分享这些示例的链接吗？你得到的 IV 似乎是 base64 编码的；如果你解码它，你会得到一个 16 字节的字符串。如果它是用AES-ECB加密的，base64解码它并与明文进行异或得到密文。（是的，keystream= iv 使用提供的密钥加密）
首先想到的 3 个破解密钥流的例子是：youtube.com/watch?v=GsSJt6NZF9E youtube.com/watch?v=Q_hi2jWg6dc slideplayer.com/slide/1497990
嗯我不知道这个实现，我得研究一下，谢谢！但是我认为只有第二个视频使用了这种方法，我怀疑 PyCryptodome 或大多数其他加密库都在使用它。

标签： python python-3.x cryptography aes pycryptodome

【解决方案1】：

我应用了 t.m.adam 的建议，这是完美运行的最终代码。

from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Random import get_random_bytes

plainText = b"Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing e"
key = b"ANAAREMEREAAAAAA"


def ofbEnc(plainText, key):
    pos = 0
    cipherTextChunks = []
    iv = get_random_bytes(16)
    originalIV = iv
    cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)
    if len(plainText) % 16 != 0:
        plainText += b"1"
    while len(plainText) % 16 != 0:
        plainText += b"0"
    while pos + 16 <= len(plainText):
        toXor = cipher.encrypt(iv)
        nextPos = pos + 16
        toEnc = plainText[pos:nextPos]
        cipherText = bytes([toXor[i] ^ toEnc[i] for i in range(16)])
        cipherTextChunks.append(cipherText)
        pos += 16
        iv = toXor
    return (originalIV, cipherTextChunks)


def ofbDec(cipherTextChunks, key, iv):
    plainText = b""
    cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)
    for chunk in cipherTextChunks:
        toXor = cipher.encrypt(iv)
        plainText += bytes([toXor[i] ^ chunk[i] for i in range(15)])
        iv = toXor
    while plainText[-1] == 48:
        plainText = plainText[0:-1]
    if plainText[-1] == 49:
        plainText = plainText[0:-1]
    return plainText


iv, result = ofbEnc(plainText, key)
print(iv, result)

plain = ofbDec(result, key, iv)
print(plain)

【讨论】：