如何在PyCrypto AES CTR模式下设置块大小

Question

我正在尝试通过Python中的PyCrypto库实现AES加密。

我从用户读取密码和从文件读取盐。 然后，我调用PBKDF2从文本密码生成密钥。

PBKDF2(self.master_password, salt, 32)

我会使用Random.get_random_bytes生成一个IV。

IV = Random.get_random_bytes(len(key))

我接下来使用 Crypto.Util 包创建了一个计数器 Counter。

ctr = Counter.new(32, IV)

然后我创建了一个AES对象

e = AES.new(key, AES.MODE_CTR, counter=ctr)

然而，当我调用e进行加密时

e.encrypt(user_name)

我遇到了以下错误

CTR counter function returned string not of length 16

根据我的理解，这个错误意味着块密码是16字节，这与我在https://www.dlitz.net/software/pycrypto/api/current/Crypto.Cipher.AES-module.html找到的文档相符。我尝试通过以下方式创建AES对象将其更改为32字节块大小。

AES_Encryptor = AES.new(key, AES.MODE_CTR, counter=ctr, block_size=32)

但是我遇到了以下错误。

'block_size' is an invalid keyword argument for this function

如果有人能指引我正确的方向，那就太好了。

- Mitziu Echeverria

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为什么需要256位的块大小？ - zaph

这是我项目描述的一部分。 - Mitziu Echeverria

好的，描述有误，正如Artjom所说，AES只有一个块大小，即128位。您需要更改项目说明。使用256位块大小并且使用256位块大小的Rijndael并没有像AES那样经过广泛验证，因此没有很好的理由使用它。 - zaph

Answer 1

AES是一种分组密码，其固定分组大小为128位（16字节）。它有三种有效的密钥长度，分别为128位、192位和256位。CTR模式下用于防止重复计数的随机数，有时也称为IV，需要最大与块大小相等，即16字节。

如果您想要256位的块大小，则无法使用AES。还有其他一些允许256位块大小的算法，如Rijndael，但在pycrypto中没有实现该算法。AES是Rijndael的子集。

通常，我们会生成64位或96位的随机数作为CTR模式的随机数，以便对加密的块数进行一定的控制以避免计数碰撞。

nonce = Random.get_random_bytes(8)  # 8 bytes
ctr = Counter.new(64, nonce)        # 64 bits remaining

或者

nonce = Random.get_random_bytes(12) # 12 bytes
ctr = Counter.new(32, nonce)        # 32 bits remaining

对于64位的nonce，在遇到问题之前，您最多可以加密2⁶⁴个数据块。这比世界上任何数据都要多，但问题在于，通过随机选择nonce，由于生日悖论，您在使用相同密钥进行2³²次加密后，有1的概率会发生nonce碰撞。

对于96位的nonce，您最多可以加密2³²个数据块，大约为68GB的数据，但是您获得nonce碰撞的机会要低得多。

Nonce不是机密信息，因此您可以将其与密文一起发送。通常，它只是附加在密文前面，并在解密之前切掉。由于您知道它应该有多长，因此您知道可以切掉多少。

- Artjom B.

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感谢您的解释，确实让我更加清楚了。 - Mitziu Echeverria