如何从AES加密字符串中添加/删除PKCS7填充？

Question

我正在尝试使用128位AES加密（ECB）加密/解密字符串。我想知道的是如何向其中添加/删除PKCS7填充。看起来Mcrypt扩展可以处理加密/解密，但是必须手动添加/删除填充。

有任何想法吗？

Answer 1

让我们来看看。RFC 5652（加密消息语法）中描述了PKCS＃7。

填充方案本身在第6.3节中给出。内容加密过程。它的本质是说：根据需要追加许多字节以填充给定的块大小（但至少一个字节），并且每个字节都应将填充长度作为值。

因此，查看最后一个解密的字节，我们知道要剥离多少字节。（也可以检查它们是否具有相同的值。）

我现在可以给您一对PHP函数来执行此操作，但是我的PHP有点生锈。因此，您可以自己执行此操作（然后随意编辑我的答案以将其添加到其中），或者查看用户为mcrypt文档提供的注释 -其中很多都是关于填充的，并提供了PKCS＃7填充的实现。

因此，让我们详细了解一下第一个音符

<?php

function encrypt($str, $key)
 {
     $block = mcrypt_get_block_size('des', 'ecb');

这将获得所使用算法的块大小。在您的情况下，我想使用aes或rijndael_128代替des（我没有对其进行测试）。（相反，您可以在16这里简单地使用AES，而不用调用该函数。）

     $pad = $block - (strlen($str) % $block);

这将计算填充大小。strlen($str)是数据的长度（以字节为单位），% $block以余数为模$block，即最后一块中的数据字节数。$block - ...因此，给出了填充最后一个块所需的字节数（现在是1和之间的数字$block，含）。

     $str .= str_repeat(chr($pad), $pad);

str_repeat]产生一个字符串，该字符串由相同字符串的重复组成，此处是由$pad，$pad倍给出的字符]的重复，即长度为的字符串$pad，填充有$pad。
$str .= ...将此填充字符串附加到原始数据。

     return mcrypt_encrypt(MCRYPT_DES, $key, $str, MCRYPT_MODE_ECB);

这是加密本身。使用MCRYPT_RIJNDAEL_128代替MCRYPT_DES。

 }

现在另一个方向：

 function decrypt($str, $key)
 {   
     $str = mcrypt_decrypt(MCRYPT_DES, $key, $str, MCRYPT_MODE_ECB);

解密。（您当然会如上所述更改算法）。$ str现在是解密的字符串，包括填充。

     $block = mcrypt_get_block_size('des', 'ecb');

这也是块大小。（往上看。）

     $pad = ord($str[($len = strlen($str)) - 1]);

这看起来有些奇怪。最好分多个步骤编写：

    $len = strlen($str);
    $pad = ord($str[$len-1]);

$len现在是填充字符串的长度，并且$str[$len - 1]是该字符串的最后一个字符。ord将此转换为数字。因此$pad，这是我们之前用作填充的填充值的数字，这是填充长度。

     return substr($str, 0, strlen($str) - $pad);

因此，现在我们$pad从字符串中切除了最后一个字节。（而不是strlen($str)我们也可以$len在这里写：substr($str, 0,$len - $pad)。）。

 }

?>

请注意，除了使用之外substr($str, $len - $pad)，还可以编写substr($str, -$pad)，因为substrPHP中的函数对负操作数/自变量进行了特殊处理，以从字符串末尾开始计数。（我不知道这比首先获取长度和手动计算索引要高还是低。）

如前所述，并在rossum的注释中指出，与其简单地像这里一样剥离填充，不如检查它是否正确，即查看substr($str, $len - $pad)，并检查其所有字节是否正确chr($pad)。这只是对损坏的轻微检查（尽管如果使用链接模式而不是ECB，此检查会更有效，并且不能代替真实的MAC）。

（并且仍然告诉您的客户，他们应该考虑更改为比ECB更安全的模式。）