Безопасное шифрование и дешифрование с помощью PyCrypto AES-256

PyCrypto — это надежная библиотека для криптографических операций на Python. Одной из распространенных задач является шифрование и дешифрование данных с использованием AES-256, стандартного алгоритма шифрования, используемого для защиты конфиденциальных данных.

Определение проблемы:

Построение надежного шифрования и функции дешифрования с использованием PyCrypto требуют решения нескольких потенциальных проблем:

• Обеспечение ключа соответствующего длина
• Выбор подходящего режима шифрования
• Понимание роли и использования векторов инициализации (IV)

Повышение безопасности и функциональности:

Для решения этих проблем была разработана реализация с использованием PyCrypto:

import base64
import hashlib
from Crypto import Random
from Crypto.Cipher import AES

class AESCipher(object):

    def __init__(self, key):
        self.bs = AES.block_size
        self.key = hashlib.sha256(key.encode()).digest()

    def encrypt(self, raw):
        raw = self._pad(raw)
        iv = Random.new().read(AES.block_size)
        cipher = AES.new(self.key, AES.MODE_CBC, iv)
        return base64.b64encode(iv   cipher.encrypt(raw.encode()))

    def decrypt(self, enc):
        enc = base64.b64decode(enc)
        iv = enc[:AES.block_size]
        cipher = AES.new(self.key, AES.MODE_CBC, iv)
        return AESCipher._unpad(cipher.decrypt(enc[AES.block_size:])).decode('utf-8')

    def _pad(self, s):
        return s   (self.bs - len(s) % self.bs) * chr(self.bs - len(s) % self.bs)

    @staticmethod
    def _unpad(s):
        return s[:-ord(s[len(s)-1:])]

Улучшения ключа и IV:

• Ключ хешируется с использованием SHA-256 для обеспечения длины 32 байта.
• Новый IV генерируется для каждой операции шифрования, обеспечивая дополнительную защиту от атаки.

Режим шифрования:

Эта реализация использует AES-256 в режиме CBC (цепочка блоков шифрования). Режим CBC рекомендуется для шифрования данных в блоках, а IV используются для обеспечения уникального шифрования каждого блока.

Соображения IV:

IV является важным значением который должен быть безопасно сгенерирован. Использование разных IV для шифрования и дешифрования не влияет на результат, но для успешного дешифрования IV должен совпадать с IV, использованным во время шифрования.