使用Python从OpenSSL AES解密AES CBC

Question

我需要使用Python解密使用OpenSSL加密的文件，但是我不理解pycrypto的选项。

以下是我在OpenSSL中执行的操作：

1. openssl enc -aes-256-cbc -a -salt -pbkdf2 -iter 100000 -in "clear.txt" -out "crypt.txt" -pass pass:"mypassword"

2. openssl enc -d -aes-256-cbc -a -pbkdf2 -iter 100000 -in "crypt.txt" -out "out.txt" -pass pass:"mypassword"

我尝试了以下代码（显然行不通）

obj2 = AES.new("mypassword", AES.MODE_CBC)
output = obj2.decrypt(text)

我只想在Python中完成第二步，但查看示例时：

https://pypi.org/project/pycrypto/

obj2 = AES.new('This is a key123', AES.MODE_CBC, 'This is an IV456')
obj2.decrypt(ciphertext)

我不需要IV，如何指定盐（salt）和pbkdf2哈希？我也看了这个线程

如何在Python中解密OpenSSL AES加密的文件？

但没有帮助。

有人能向我展示如何使用Python做到这一点吗？

谢谢。

- gmmo

Answer 1

OpenSSL语句使用PBKDF2生成32字节密钥和16字节IV。为此，隐式生成一个随机的8字节盐，并应用指定的密码、迭代次数和摘要（默认值：SHA-256）。使用密钥/IV对，在CBC模式和PKCS7填充的情况下使用AES-256加密纯文本，详情请见这里。结果以OpenSSL格式返回，该格式由8个ASCII编码的字节“Salted__”开始，后跟8个盐字节和实际的密文，所有内容均使用Base64编码。盐在解密过程中是必需的，以便可以重建密钥和IV。

请注意，OpenSSL语句中的密码实际上是没有引号的，即在发布的OpenSSL语句中，引号是密码的一部分。

在Python中进行解密时，必须先从加密数据中确定盐和实际的密文。使用盐可以重建密钥/IV对。最后，可以使用密钥/IV对进行解密。

例如：使用发布的OpenSSL语句，纯文本为

The quick brown fox jumps over the lazy dog

被加密成了密文

U2FsdGVkX18A+AhjLZpfOq2HilY+8MyrXcz3lHMdUII2cud0DnnIcAtomToclwWOtUUnoyTY2qCQQXQfwDYotw== 

使用 Python 进行解密的方法如下（使用 PyCryptodome 库）：

from Crypto.Protocol.KDF import PBKDF2
from Crypto.Hash import SHA256
from Crypto.Util.Padding import unpad
from Crypto.Cipher import AES
import base64

# Determine salt and ciphertext
encryptedDataB64 = 'U2FsdGVkX18A+AhjLZpfOq2HilY+8MyrXcz3lHMdUII2cud0DnnIcAtomToclwWOtUUnoyTY2qCQQXQfwDYotw=='
encryptedData = base64.b64decode(encryptedDataB64)
salt = encryptedData[8:16]
ciphertext = encryptedData[16:]

# Reconstruct Key/IV-pair
pbkdf2Hash = PBKDF2(b'"mypassword"', salt, 32 + 16, count=100000, hmac_hash_module=SHA256)
key = pbkdf2Hash[0:32]
iv = pbkdf2Hash[32:32 + 16]

# Decrypt with AES-256 / CBC / PKCS7 Padding
cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)
decrypted = unpad(cipher.decrypt(ciphertext), 16)

print(decrypted)

编辑 - 关于您的评论：16 MB是可能的，但对于更大的数据，密文通常会从文件中读取，解密后的数据会写入文件，与上面发布的示例相比。
是否可以一步解密数据最终取决于可用内存。如果内存不足，则必须以块为单位处理数据。
使用块时，不Base64编码加密数据而直接以二进制格式存储它们会更有意义。这可以通过在OpenSSL语句中省略 -a 选项来实现。否则，必须确保始终加载相对于未解码的密文的块大小的整数倍，其中未解码的密文的3个字节对应于Base64编码的密文的4个字节。

在二进制存储的密文的情况下：在解密过程中，应该（二进制）只在第一步中读取第一个块（16个字节）。从中可以确定盐（第8到16个字节），然后确定密钥和IV（类似于上面发布的代码）。
其余的密文可以按合适的大小分块（=块大小的倍数，例如1024字节）进行（二进制）读取。每个块都要单独加密/解密，请参见多重加/解密调用。有关使用Python以块读取/写入文件的详细信息，请参见此处。更多详细信息最好在单独问题的范围内回答。

- Topaco

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谢谢。但是有一件事我没有解释清楚，我的加密数据相当大，它是一个16 MBytes文件。在你的解决方案中，我必须解密整个文件。我不确定Python是否能够处理它。因为它是块密码，我相信我们可以分块解密。你知道怎么做吗？假设你的encryptedDataB64是一个非常大的文件。谢谢！ - gmmo

谢谢，我真的很感激你的解释和代码示例。关于这个主题的帖子并不是很好。 - gmmo