python - 如何在 PyCrypto AES CTR 模式下设置 block 大小

Question

我正在尝试通过 Python 中的 PyCrypto 库进行 AES 加密。

我读入了用户的密码和文件中的 salt。然后我调用 PBKDF2 从文本密码生成 key

PBKDF2(self.master_password, salt, 32)

然后我使用 Random.get_random_bytes 生成一个 IV

IV = Random.get_random_bytes(len(key))

然后我从 Crypto.Util 包创建一个计数器

ctr = Counter.new(32, IV)

然后我创建一个 AES 对象

e = AES.new(key, AES.MODE_CTR, counter=ctr)

但是当我调用 e 进行加密时

e.encrypt(user_name)

出现以下错误

CTR counter function returned string not of length 16

从我的理解来看，这个错误意味着分组密码是 16 个字节，这与我在

找到的文档相匹配

https://www.dlitz.net/software/pycrypto/api/current/Crypto.Cipher.AES-module.html

我尝试通过像这样创建 AES 对象将其更改为 32 字节 block 大小

AES_Encryptor = AES.new(key, AES.MODE_CTR, counter=ctr, block_size=32)

然后我得到以下错误

'block_size' is an invalid keyword argument for this function

如果有人能为我指出正确的方向，那就太好了。

Answer 1

AES 是一种 block 密码， block 大小固定为 128 位(16 字节)。它具有 128 位、192 位和 256 位三种有效 key 大小。 CTR 模式的随机数，有时也称为 IV，需要最多只要 block 大小为 16 字节。

如果您想要 256 位的 block 大小，则不能使用 AES。还有其他几种算法允许 256 位 block 大小，例如 Rijndael，但在 pycrypto 中没有实现。 AES 是 Rijndael 的一个子集。

通常，我们会为 CTR 模式生成一个 64 位或 96 位的随机数，以便在一定程度上控制我们可以加密多少 block 而不会发生反冲突。

nonce = Random.get_random_bytes(8)  # 8 bytes
ctr = Counter.new(64, nonce)        # 64 bits remaining

或

nonce = Random.get_random_bytes(12) # 12 bytes
ctr = Counter.new(32, nonce)        # 32 bits remaining

对于 64 位随机数，在遇到问题之前最多可以加密 2⁶⁴ block 。这比世界上任何数据都多，但问题是，通过随机选择随机数，在使用相同 key 进行 2³² 加密后，您有 1 的概率发生随机数冲突，因为生日悖论。
对于 96 位 nonce，您最多可以加密 2³² block ，这大约是 68 GB 的数据，但您获得 nonce 冲突的机会要低得多。

nonce 不是 secret 的，因此您可以将它与密文一起发送。通常，它只是简单地添加到密文之前并在解密之前被切掉。因为您知道它应该有多长，所以您知道可以切掉多少。