如何使用 PyCrypto 解密使用 OpenSSL 加密的内容？

Question

我有几个使用 OpenSSL 加密的字符串。例如：

$ echo "original string" | openssl aes-256-cbc -p -a -pass pass:secret
salt=B898FE40EC8155FD
key=4899E518743EB0584B0811AE559ED8AD9F0B5FA31B0B998FEB8453B8E3A7B36C
iv =EFA6105F30F6C462B3D135725A6E1618
U2FsdGVkX1+4mP5A7IFV/VcgRs4ci/yupMErHjf5bkT5XrcowXK7z3VyyV1l2jvy

我想用Python解密这些东西。我正在尝试使用 PyCrypto。这是使用上述数据的 exmaple 脚本：

from base64 import b64decode, b64encode
from hashlib import md5
from Crypto.Cipher import AES

secret = 'secret'
encoded = 'U2FsdGVkX1+4mP5A7IFV/VcgRs4ci/yupMErHjf5bkT5XrcowXK7z3VyyV1l2jvy'
encrypted = b64decode(encoded)
salt = encrypted[8:16]
data = encrypted[16:]
key = md5(secret + salt).hexdigest()
iv = md5(key + secret + salt).hexdigest()[0:16] # which 16 bytes?
dec = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)
clear = dec.decrypt(data)

try:
    salt_hex = ''.join(["%X" % ord(c) for c in salt])
    print 'salt:     %s' % salt_hex
    print 'expected: %s' % 'B898FE40EC8155FD'
    print 'key:      %s' % key.upper()
    print 'expected: %s' % '4899E518743EB0584B0811AE559ED8AD9F0B5FA31B0B998FEB8453B8E3A7B36C'
    print 'iv:       %s' % iv
    print 'expected: %s' % 'EFA6105F30F6C462B3D135725A6E1618'
    print 'result: %s' % clear
except UnicodeDecodeError:
    print 'decryption failed'

这是输出：

salt:     B898FE40EC8155FD
expected: B898FE40EC8155FD
key:      4899E518743EB0584B0811AE559ED8AD
expected: 4899E518743EB0584B0811AE559ED8AD9F0B5FA31B0B998FEB8453B8E3A7B36C
iv:       17988376b72f4a81
expected: EFA6105F30F6C462B3D135725A6E1618
decryption failed

您可以看到盐匹配，密钥匹配 OpenSSL 显示的前半部分，所以我似乎走在正确的轨道上，但有两个主要问题：

1. 为什么 OpenSSL 的 key 和 iv 值是 PyCrypto（大概还有 AES256）允许的两倍？
2. 如何生成正确的值？我使用的技术取自博客，但如果 IV 始终与块大小（16 字节）匹配，则 MD5 将永远无法工作。即使我能弄清楚密钥的另一半来自哪里，PyCrypto 也会因为太长而拒绝它。

我意识到我还需要删除填充，但为了简洁起见，我省略了它。

Answer 1

您遇到三个问题：

1. 您在 OpenSSL 中使用 AES256（32 字节密钥），在 Python 代码中使用 AES128（16 字节密钥）。
2. IV 计算错误。 OpenSSL 密钥派生函数中的每个步骤都使用最后计算的 MD5 摘要。
3. 您混淆了二进制和十六进制表示。将所有到十六进制的转换保留为可视化之前的最后一步。

以下代码应该是正确的：

from base64 import b64decode, b64encode
from binascii import hexlify
from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Hash import MD5

secret = 'secret'
encoded = 'U2FsdGVkX1+4mP5A7IFV/VcgRs4ci/yupMErHjf5bkT5XrcowXK7z3VyyV1l2jvy'
encrypted = b64decode(encoded)
salt = encrypted[8:16]
data = encrypted[16:]

# We need 32 bytes for the AES key, and 16 bytes for the IV
def openssl_kdf(req):
    prev = ''
    while req>0:
        prev = MD5.new(prev+secret+salt).digest()
        req -= 16
        yield prev
mat = ''.join([ x for x in openssl_kdf(32+16) ])
key = mat[0:32]
iv  = mat[32:48]

dec = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)
clear = dec.decrypt(data)

try:
    salt_hex = ''.join(["%X" % ord(c) for c in salt])
    print 'salt:     %s' % salt_hex
    print 'expected: %s' % 'B898FE40EC8155FD'
    print 'key:      %s' % hexlify(key).upper()
    print 'expected: %s' % '4899E518743EB0584B0811AE559ED8AD9F0B5FA31B0B998FEB8453B8E3A7B36C'
    print 'iv:       %s' % hexlify(iv).upper()
    print 'expected: %s' % 'EFA6105F30F6C462B3D135725A6E1618'
    print 'result:   %s' % clear
except UnicodeDecodeError:
    print 'decryption failed'