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

Question

我正在尝试使用 python 中的 cryptography.hazmat 解密 PHP 中使用 AES-256-CCM 加密的密文我在 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 ciphertext 转换为 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没有 return 任何东西
真正让我困惑的是：

我们没有使用 IV 在 python 代码中加密，但是 PHP 需要非NULL IV，如何解决？
$tag 在 PHP 代码中代表什么，$tag_lenght 在 PHP 和 python（密码=AESCCM（密钥，tag_length=8））？
如果解密需要 nonce 如何在我的 PHP 代码中使用它？

如何获得这项工作？从 python 加密并在 PHP

中解密相同的密文

注意：我必须使用python进行加密，php进行解密，我必须使用AES-CCM，python 代码已修复，感谢您的理解

谢谢

Answer 1

AES-CCM 的 PHP 实现中似乎有一个错误，随机数长度为 12 字节（由 OP 使用）导致错误 ciphertext/tag .但是，此错误被 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，密文和标签按该顺序连接，而在 PHP 代码中，密文和标签分开处理。
Python代码中的随机数对应PHP代码中的IV。
在 PHP 代码中，如果密文作为原始数据传递而不是 Base64 编码，则必须设置 OPENSSL_RAW_DATA 标志。
随机数和密文（+ 标记）的值在两个代码中不同。但是，由于选择的 12 字节随机数与 12 字节随机数的 PHP 错误相结合，更正毫无意义，请参见下文。 IE。成功测试的先决条件是随机数大小不等于 12 个字节。

考虑到这些要点的PHP实现例如

<?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;
}
?>

使用此 PHP 代码，可以从 Python 代码 解密数据，只要随机数的长度不等于 12字节。

Python 和 PHP 实现允许长度为 7 到 13 字节（包括两者）的随机数，s。 here for 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 5 字节，same ciphertext/tag 被创建。以下 PHP 代码说明了 8 和 16 字节的标签长度（PHP 版本 7.4.4）：

<?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 实施中存在错误。

与 PHP 代码相比，Python 代码为 12 字节随机数生成不同的 ciphertexts/tags （这就是为什么（更正的）OP PHP 使用 12 字节随机数的代码失败）。使用具有相同参数的 Java/BC 进行检查会为 12 字节的随机数生成 相同的 ciphertexts/tags 作为 Python 代码，它验证了Python 代码的值并再次表明 PHP 实现中的错误。

编辑：我在这里提交了一个问题：https://bugs.php.net/bug.php?id=79601. Note: The issue was set to private by the admins, so that it cannot be opened (at least for now) without the appropriate permissions, s. here。

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

how to decrypt in php an encrypted text by python using AES-256-CCM

php

python

cryptography

aes