PBE对称加密

ゝ一世哀愁。 2023-10-03 14:11 1阅读 0赞

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PBE加密跳出了DES和AES的加密模式，综合对称加密、信息摘要算法的优势，形成了一个对称加密的特例。其实PBE加密并不是独创了一个新的算法，而是先使用MD（SHA）系列算法将口令和salt计算出一个key出来，然后用这个key作为DES（AES）的加解密key，这样DES和AES的key不便于记忆且需要计算机计算的问题就解决了。

### **算法特点** ###

PBE算法，全称password based encrytpion，基于口令的加密，该算法不是新的算法，是融合算法，主要步骤如下：

*  首先用户输入口令，然后根据salt，采用信息摘要算法（MD5、SHA-256等）计算一个固定长度的摘要出来；
 *  将该固定长度的摘要转换为对称加密算法（DES、AES）要求长度的密钥key；
 *  使用key并采用对称加密算法对数据进行加密。

PBE没有密钥的概念，PBE使用口令替代了密钥。PBE算法是信息摘要算法和对称加密算法的融合，比如PBEWithMD5AndDES是MD5和DES的结合，类似的也可以反推。

#### **口令和密钥的区别** ####

*  口令：一般与用户名对应，是某个用户自己编织的便于记忆的一串单词、数字、汉字字符，口令的特点容易被记忆，也容易泄露和被盗取，容易被社会工程学、暴力破解、撞库等方式获取。
 *  密钥：是经过加密算法计算出来的，密钥一般不容易记忆，不容易被破解，而且很多时候密钥是作为算法的参数出现的，算法对于密钥长度也是有要求的，因为加密算法的作用就是**利用密钥来扰乱明文顺序**；
 *  NOTE：口令不能代替密钥，但是可以用信息摘要算法将口令转换为密钥；

### **Java中的算法实现** ###

Java支持的PBE算法列表如下：

<table style="margin-left:3.15pt;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 算法 </td> 
 <td> 密钥长度 </td> 
 <td> 密码长度默认值 </td> 
 <td> 工作模式 </td> 
 <td> 填充方式 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> PBEWithMD5AndDES </td> 
 <td> 56 </td> 
 <td> 56 </td> 
 <td> CBC </td> 
 <td> PKCS5Padding </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> PBEWithMD5AndTripleDES </td> 
 <td> 112、168 </td> 
 <td> 168 </td> 
 <td> CBC </td> 
 <td> PKCS5Padding </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> PBEWithSHA1AndDESede </td> 
 <td> 112、168 </td> 
 <td> 168 </td> 
 <td> CBC </td> 
 <td> PKCS5Padding </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> PBEWithMD5AndRC2_40 </td> 
 <td> 40到1024（8的倍数） </td> 
 <td> 128 </td> 
 <td> CBC </td> 
 <td> PKCS5Padding </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

可以看到Java支持的PUB算法大部分是基于DES的，没有AES的，所以想要使用PBE可以使用Bouncy Castle提供的开源包。

**Python示例代码:**

import base64
    import pyDes
    from Crypto.Hash import MD5
    
    def Encrypt(params):
        pwd = '12345'
        salt = '12345'
        count = 100
    
        hasher = MD5.new()
        hasher.update(pwd.encode())
        hasher.update(salt.encode())
        result = hasher.digest()
    
        for i in range(1, count):
            hasher = MD5.new()
            hasher.update(result)
            result = hasher.digest()
    
        des = pyDes.des(result[:8], pyDes.CBC, padmode=pyDes.PAD_PKCS5, IV=result[8:16])
        encrypt_data = des.encrypt(params.encode())
        return base64.b64encode(encrypt_data)
    
    
    def Decrypt(params):
        pwd = '12345'
        salt = '12345'
        count = 100
    
        decrypt_data  = base64.b64decode(params.encode())
    
        hasher = MD5.new()
        hasher.update(pwd.encode())
        hasher.update(salt.encode())
        result = hasher.digest()
    
        for i in range(1, count):
            hasher = MD5.new()
            hasher.update(result)
            result = hasher.digest()
    
        des = pyDes.des(result[:8], pyDes.CBC, padmode=pyDes.PAD_PKCS5, IV=result[8:16])
        return str(des.decrypt(decrypt_data).decode('utf-8'))
    
    etrTimeCode = Encrypt("Codeooo")
    print(etrTimeCode)
    print(Decrypt( str(etrTimeCode, encoding="utf-8")))