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python - 如何使用AES-256-CCM通过python在php中解密加密文本

问题描述

我试图在 PHP 中解密一个AES-256-CCM用python 加密的芯片文本，cryptography.hazmat我在 python 代码中所做的是：

from cryptography.hazmat.primitives.ciphers.aead import AESCCM
from os import urandom
import base64

#Text To Encrypt
plaintext = bytes("message from python", encoding='utf-8')
#AES 256 Key Genrator
key = AESCCM.generate_key(256)
#Genrate Nonce
nonce= urandom(12)
#chipher 
cipher = AESCCM(key, tag_length=8)
#Encryption
ciphertext = cipher.encrypt(nonce, plaintext, None)

然后我将key,nonce和转换ciphertext为 base64

key_b64 = base64.standard_b64encode(key)
ciphertext_b64 = base64.standard_b64encode(ciphertext)
nonce_b64 = base64.standard_b64encode(nonce)

在我的例子中，我得到了这个结果

key = b'\xcb\x14\x96{,0(\x15\x86 \xda\xf8\x1b"i|M\xbd\xc5d\xe7\xa6I\xdf\x7f\xe11\xae\xe8\x8a\xb3j'
key_b64 = b'yxSWeywwKBWGINr4GyJpfE29xWTnpknff+ExruiKs2o='

nonce = b'\xc7f\xdc\xe3\xe4\x03>M\x9by\x92\x9d
nonce_b64 = b'x2bc4+QDPk2beZKd'

ciphertext = b'R\x9f\xe6D\\_\xdexC\x82\xf8\x8e\x9b;\x91\xc7OLo\xc2\t/\x8fV>G='
ciphertext_b64 = b'Up/mRFxf3nhDgviOmzuRx09Mb8IJL49WPkc9'

我在我的 PHP 代码中使用 base64 结果

<?php
$key_from_python = base64_decode('yxSWeywwKBWGINr4GyJpfE29xWTnpknff+ExruiKs2o=');

$ciphertext_from_python = base64_decode('ooGUzo0YiwKPs9+2wXySYEpdBNfSpyLUHm1M');

$nonce_from_python = base64_decode('Up/x2bc4+QDPk2beZKd');

$cipher = "aes-256-ccm";

if (in_array($cipher, openssl_get_cipher_methods())){
$ivlen = openssl_cipher_iv_length($cipher);
$iv = openssl_random_pseudo_bytes($ivlen);
$decrypted_mesage_from_pythom = 
openssl_decrypt($encrypted_from_python_,$cipher,$key_from_python,$options=0 , $iv, $tag);
echo $decrypted_mesage_from_pythom;
}

它基于我在这里找到的一个例子http://php.babo.ist/#/en/function.openssl-encrypt.html我找不到另一个例子解密过程不返回任何东西
，真正让我困惑的是：

  1. 我们没有在 python 代码中使用 IV 加密，但 PHP 需要非 NULL IV，如何解决？
  2. PHP 代码和 $ tag_lenght$tag在 PHP 和 python(cipher = AESCCM(key, tag_length=8)) 中代表什么？
  3. 如果解密需要nonce如何在我的 PHP 代码中使用它？

如何得到这份工作？从 python 加密并在 PHP 中解密相同的密文

注意：我必须使用python加密和php解密，我必须使用AES-CCM，python代码是固定的，谢谢你的理解

谢谢你

标签： pythonphpcryptographyaes

解决方案

AES-CCM 的 PHP 实现中似乎存在一个错误，该错误导致随机数12字节长度（由 OP 使用）导致错误的密文/标签。然而，这个错误被 OP 的 PHP 代码中的许多缺陷所隐藏。因此，必须首先修复这些缺陷：

  • Python 和 PHP 实现的不同之处在于，在 Python 代码中，密文和标签按顺序连接，而在 PHP 代码中，密文和标签是分开处理的。
  • Python 代码中的 nonce 对应于 PHP 代码中的 IV。
  • 在 PHP 代码中，OPENSSL_RAW_DATA如果密文作为原始数据而不是 Base64 编码传递，则必须设置该标志。
  • 随机数和密文（+ 标记）的值在两种代码中不同。但是，由于选择的 12 字节 nonce 以及针对 12 字节 nonce 的 PHP 错误，更正是没有意义的，见下文。即成功测试的先决条件是nonce 大小不等于12 字节。

考虑到这些点的 PHP 实现是例如

<?php
// Data from Python code
$key_from_python = base64_decode('<Base64 encoded key from Python>');
$ciphertext_from_python = base64_decode('<Base64 encoded (ciphertext + tag) from Python>');
$nonce_from_python = base64_decode('<Base64 encoded nonce from Python>');
$cipher = 'aes-256-ccm';

// Separate ciphertext and tag
$tagLength = 8;
$ciphertext = substr($ciphertext_from_python, 0, -$tagLength);
$tag = substr($ciphertext_from_python, -$tagLength);

// Decrypt
if (in_array($cipher, openssl_get_cipher_methods())){
    $decrypted_mesage_from_pythom = openssl_decrypt($ciphertext, $cipher, $key_from_python, OPENSSL_RAW_DATA, $nonce_from_python, $tag);
    echo $decrypted_mesage_from_pythom;
}
?>

使用这个 PHP 代码，只要 nonce 的长度不等于12bytes ，就可以从 Python 代码中解密数据。

Python 和 PHP 实现允许一个长度为7to13字节（包括两个字节）、s 的随机数。这里是 Python。关于12字节随机数的问题，结果如下：如果在 PHP 代码中通过删除最后一个字节将12字节随机数截断为字节，则创建相同的密文/标签。以下 PHP 代码说明了标签长度和字节（PHP 版本 7.4.4）的这一点：75816

<?php
function printCiphertextTag($plaintext, $key, $iv, $taglength){
    $encrypted = openssl_encrypt($plaintext, "aes-256-ccm", $key, OPENSSL_RAW_DATA, $iv, $tag, NULL, $taglength);
    echo sprintf("tag size: %2s, IV size: %2s, IV (hex): %-' 24s, ciphertext (hex): %s, tag (hex): %s\n", $taglength, strlen($iv), bin2hex($iv), bin2hex($encrypted), bin2hex($tag));
}

$plaintext = 'message from python'; 
$key = '01234567890123456789012345678901';
$nonce12 = openssl_random_pseudo_bytes(12);
$nonce7 = substr($nonce12, 0, 7);

printCiphertextTag($plaintext, $key, $iv = $nonce12, $taglength = 8);
printCiphertextTag($plaintext, $key, $iv = $nonce7, $taglength = 8);

printCiphertextTag($plaintext, $key, $iv = $nonce12, $taglength = 16);
printCiphertextTag($plaintext, $key, $iv = $nonce7, $taglength = 16);
?>

此结果表明 PHP 实现中存在错误。

相比之下，与 PHP 代码相比，Python 代码为12字节随机数生成不同的密文/标签（这就是使用12字节随机数的（更正的）OP 的 PHP 代码失败的原因）。使用相同参数对 Java/BC 进行检查会为字节随机数生成与 Python 代码相同的密文/标签12，这会验证 Python 代码的值并再次指示 PHP 实现中的错误。

编辑：我在这里提出了一个问题：https ://bugs.php.net/bug.php?id=79601 。注意：该问题由管理员设置为私有，因此如果没有适当的权限（至少目前）无法打开它，s。在这里。

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