Python Crypto AES加密模式踩坑记

前言：

　　demo code使用的lib 版本为 ：pycryptodome 3.10.1
　　写了一小段AES加密的demo code, 运行起来错误不断，花费了半天时间逐一解决。分享出来，希望能对大家有所帮助！
　　同时，关于AES 加密模式的说明可以参考这篇文章，讲的很清晰：https://blog.csdn.net/slslslyxz/article/details/111232040

问题一：decrypt() cannot be called after encrypt()

　　运行时报告：Exception has occurred: TypeError， decrypt() cannot be called after encrypt()
　　出现这个问题的原因，在encrypt / decrypt函数中有说明，由于encrypt / decrypt是stateful，不能用加密的对象再去解蜜； 
　　A cipher object is stateful: once you have encrypted a message , you cannot encrypt (or decrypt) another message using the same object.　

　　解决方法就是重新new一个对象用来处理解密

from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Util.Padding import pad
from Crypto.Util.Padding import unpad

key=b'1234567890123456'cipher=AES.new(key,AES.MODE_CBC)

text=b'secret text'
padtext=pad(text,16,style='pkcs7')
cipherText=cipher.encrypt(padtext)
print(padtext)
print(cipherText)

plaintext=cipher.decrypt(cipherText)　　#can't use same object to decrypt
print(plaintext)

 问题二：Data must be padded to 16 byte boundary in CBC mode

　　这个是AES加密算法模式导致的。 AES只能以Block的模式加密， 且Block大小为16Byte.  加密的key大小为：16，24，32，对应到128bit, 192bit, 256bit加密

　　# Size of a data block (in bytes)

　　block_size = 16

　　# Size of a key (in bytes)

　　key_size = (16, 24, 32)

　　解决方法就是将需要加密的数据Padding到16Byte的整数倍； 

from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Util.Padding import pad
from Crypto.Util.Padding import unpad

key=b'1234567890123456'cipher=AES.new(key,AES.MODE_CBC)

text=b'secret text'
padtext=pad(text,16,style='pkcs7')
cipherText=cipher.encrypt(padtext)
print(padtext)
print(cipherText)

decrypter=AES.new(key,AES.MODE_CBC)
plaintext=decrypter.decrypt(cipherText)
print(plaintext)

问题三：每次加密得到的结果不一样

　　这个问题的原因是AES CBC_MODE需要初始化向量。如果不指定初始化向量，则AES会在初始化时随机生成一个。这样就导致了每次加密得到的密文不一样；
        解决方法就是指定一个固定的初始化向量，同时也要注意解密时也使用同样的向量。

from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Util.Padding import pad
from Crypto.Util.Padding import unpad

key=b'1234567890123456'
iv=b'abcdefghijklmnop'
cipher=AES.new(key,AES.MODE_CBC,iv)

text=b'secret text'
padtext=pad(text,16,style='pkcs7')
cipherText=cipher.encrypt(padtext)
print(padtext)
print(cipherText)

decrypter=AES.new(key,AES.MODE_CBC,iv)
plaintext=decrypter.decrypt(cipherText)
print(plaintext)

问题四：解密无法得到原始明文数据

　　上面的程序运行出来发现后面还是跟着之前Paddding的数据，这是因为decrypt并不会将Padding的数据去掉。
　　解决办法就是将解密的数据再进行unpad得到原始数据

from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Util.Padding import pad
from Crypto.Util.Padding import unpad

key=b'1234567890123456'
iv=b'abcdefghijklmnop'
cipher=AES.new(key,AES.MODE_CBC,iv)

text=b'secret text'
padtext=pad(text,16,style='pkcs7')
cipherText=cipher.encrypt(padtext)
print(padtext)
print(cipherText)

decrypter=AES.new(key,AES.MODE_CBC,iv)
plaintext=decrypter.decrypt(cipherText)
unpadtext=unpad(plaintext,16,'pkcs7')
print(plaintext)
print(unpadtext)

经过上面的一系列的错误修正后，运行程序后可以得到正确的结果了

原始数据：secret text
padding数据：b'secret textx05x05x05x05x05'
加密数据：b'xb0xb0xd4hxbcx85xd3xd1>x13xdfxa7AE(8'
解密后数据：b'secret text'