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python - Pycrypto：在 ECB 模式下使用 AES 进行“双重加密”不会产生明文

问题描述

这是cryptopals挑战的一部分（cryptopals.org）

以下代码对上一轮得到的密文进行“加密”操作：

from Crypto.Cipher import AES


def ecb(plaintext, key):
    assert len(plaintext) == 16

    cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)
    ciphertext = cipher.encrypt(plaintext)

    return ciphertext


if __name__ == '__main__':
    testbytes = b'a' * 16
    key = b'0' * 16

    ciphertext = ecb(testbytes, key)
    plaintext = ecb(ciphertext, key)

    assert testbytes == plaintext

理论上ECB就是这么简单，加解密模式的唯一区别就是明文和密文交换的地方：加密时明文输入密文输出，解密时密文输入明文输出，其余为相同的。由此推断，再次“加密”密文应该产生明文，但这段代码不能那样工作。如果我必须猜测encrypt并且decrypt不仅仅是应用块操作。无论如何，为什么双重加密不能按预期工作？

标签： pythonencryptionaes

解决方案

不应该在您的代码assert testbytes == plaintext中测试您的假设吗？

反正。加密由两部分组成，算法（此处为 AES）和操作模式（此处为 ECB）。算法本身只能加密单个块。操作模式将此扩展到任何长度的明文。为了使您的假设正确，解密和加密的各个处理步骤及其顺序对于这两个部分、算法和操作模式都必须相同。

关于 ECB 模式，您的假设是正确的，因为每个块都是独立处理的（这也使得这种模式不安全）。但是，对于 AES，您的假设不正确，因为解密本质上是reverse按照加密顺序完成的，有关详细信息，请参见此处。

检查后者的最简单方法是仅加密一个块而不进行填充。由于 ECB 模式不使用 IV，因此加密简化为 AES 原语本身。不必禁用填充，因为 PyCryptodome 不会隐式填充（与许多其他库相比）。这种情况只对应于您的代码（尽管您必须检查 和 之间的相等性testbytes）plaintext。结果验证了使用 AES 的双重加密不会产生原始明文。

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