Pycrypto AES-CTR 实现

Question

我刚开始学习Python和pycrypto。

我想实现AES-CTR加密。为了检查我的程序是否正确加密，我尝试使用NIST SP 800-38A标准中的测试序列（第F.5节）。但是我得不到正确的结果。我哪里做错了呢？

from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Utils import Counter

CTRkey="2b7e151628aed2a6abf7158809cf4f3c"
ctr=Counter.new(128, initial_value=int("f0f1f2f3f4f5f6f7f8f9fafbfcfdfeff",16))
cipherCTR=AES.new(CTRkey, AES.MODE_CTR, counter=ctr)
print(cipherCTR.encrypt("f0f1f2f3f4f5f6f7f8f9fafbfcfdfeff".decode("hex")).encode("hex"))

结果：

0008007df81ad564b9aadd6b883fef16

但是预期的结果（密文）是：

874d6191b620e3261bef6864990db6ce

Answer 1

除了使用SquareRootOfTwentyThree提到的合适的纯文本值外，你还应该考虑代码中使用的数据类型。PyCrypto的文档建议，密钥的数据类型应该是字节（bytes），而计数器可以是整数（int）或字节（bytes）。

你需要使用合适的数据类型，才能得到NIST SP 800-38A中提到的密文。Kameel的代码是可以工作的，我在我的回答中也包含了这段代码。

from Crypto.Cipher import AES
import Crypto.Utils.Counter
import binascii

CTRkey     = b'\x2b\x7e\x15\x16\x28\xae\xd2\xa6\xab\xf7\x15\x88\x09\xcf\x4f\x3c'
iv         = b'\xf0\xf1\xf2\xf3\xf4\xf5\xf6\xf7\xf8\xf9\xfa\xfb\xfc\xfd\xfe\xff'
plain_text = b'\x6b\xc1\xbe\xe2\x2e\x40\x9f\x96\xe9\x3d\x7e\x11\x73\x93\x17\x2a'

ctr       = Crypto.UtilsCounter.new(128, initial_value=int(binascii.hexlify(iv), 16))
cipherCTR = AES.new(CTRkey, AES.MODE_CTR, counter=ctr)
print(cipherCTR.encrypt(plain_text).encode("hex"))

Answer 2

我试过这个。

import Crypto.Cipher.AES
import Crypto.Util.Counter

import binascii

key = b'\x2b\x7e\x15\x16\x28\xae\xd2\xa6\xab\xf7\x15\x88\x09\xcf\x4f\x3c'
iv = b'\xf0\xf1\xf2\xf3\xf4\xf5\xf6\xf7\xf8\xf9\xfa\xfb\xfc\xfd\xfe\xff'
text = b'\x6b\xc1\xbe\xe2\x2e\x40\x9f\x96\xe9\x3d\x7e\x11\x73\x93\x17\x2a'

ctr = Crypto.Util.Counter.new(128, initial_value=int(binascii.hexlify(iv), 16))
cipher = Crypto.Cipher.AES.new(key, Crypto.Cipher.AES.MODE_CTR, counter=ctr)
print(cipher.encrypt(text).encode("hex"))

得到了结果

874d6191b620e3261bef6864990db6ce

使用二进制数据对我来说有效，而 str.encode("hex") 不推荐使用。

Answer 3

在NIST SP 800-38A标准的F.5.1节中，CTR-AES128加密操作的输入被称为明文，而不是输入块。

如果你使用这个明文（6bc1bee22e409f96e93d7e117393172a），你会得到正确的结果，也就是密文 874d6191b620e3261bef6864990db6ce。