爬虫逆向加密技术详解之对称加密算法：AES加密解密

一、对称加密介绍

AES属于对称加密算法，不知道什么是对称加密的小伙伴请看这篇文章：https://blog.youkuaiyun.com/thy525/article/details/147700959

二、AES加密算法简介

AES（Advanced Encryption Standard，高级加密标准）是由美国国家标准与技术研究院（NIST）于2001年发布的对称加密算法，旨在替代老旧的DES标准。

相关参数定义：

• 密钥（Key）：密钥即加密和解密所使用的密码。在AES-128中，密钥长度为128位。若提供的密钥位数不足，部分加密库会自动将其填充至128位。
• 密钥位数（Key Length）：AES算法支持三种不同的密钥长度，密钥为128位(16字节)的AES-128、密钥为192位(24字节)的AES-192、密钥为256位(32字节)的AES-256。密钥长度越长，加密的安全性通常也越高。
• 初始向量（IV - Initialization Vector）：初始向量在加密过程中起着重要作用。不同的初始向量会使相同明文加密后的密文不同。在加密和解密操作时，必须使用相同的初始向量，以确保正确解密。
• 加密模式（Mode）：AES算法包含多种加密模式，如ECB（电子密码本模式）、CBC（密码分组链接模式）、CFB（密码反馈模式）等。其中，ECB模式由于未使用初始向量，安全性相对较低；而其他模式之间的差异并不十分显著。
• 填充方式（Padding）：在加密和解密过程中，两端必须使用相同的填充模式。常见的填充模式有PKCS5、PKCS7和NOPADDING等。

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三、AES加密的原理

AES加密算法采用分组密码体制，每个分组数据的长度为128位16个字节，密钥长度可以是128位16个字节、192位或256位，一共有四种加密模式，通常采用需要初始向量IV的CBC模式，初始向量的长度也是128位16个字节。

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四、快速识别AES加密的方法

4.1 密文长度判断

基础长度：密文长度是 16 字节分组的整数倍经 Base64 编码后的结果。由于 Base64 编码会将每 3 个字节转换为 4 个字符，所以密文长度通常是 4 的倍数。

填充影响：PKCS#7填充会增加1-16字节

示例分析：

明文（15字节） → 加密后16字节
明文（16字节） → 加密后32字节（含16字节填充）

4.2 验证密文字符集

密文是 Base64 编码的字符串，由字符 A - Z、a - z、0 - 9、+、/ 和 = 组成（用于填充）。

4.3 代码特征识别

CryptoJS.AES.encrypt(text, key, { iv: iv });

总结：仅从密文本身较难一眼区分，但如果密文是 Base64 编码，且长度符合 16 字节分组加密后 Base64 编码的规律（如 24、32、44 等），结合使用的加密库和已知的 AES 密钥长度、分组模式等信息，可推测为 AES 加密结果。

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五、实现AES加密解密

5.1 JavaScript实现AES加密解密

使用CryptoJS库实现AES加密解密，运算模式CBC，填充方式PKCS#7：

const CryptoJS = require('crypto-js');

// AES 加密函数，使用 CBC 模式和偏移量
function aesEncrypt(plainText, keyHex, ivHex) {
    const encrypted = CryptoJS.AES.encrypt(plainText, keyHex, {
        iv: ivHex,
        mode: CryptoJS.mode.CBC,
        padding: CryptoJS.pad.Pkcs7
    });
    return encrypted.ciphertext.toString(CryptoJS.enc.Base64);
}

// AES 解密函数，使用 CBC 模式和偏移量
function aesDecrypt(cipherText, keyHex, ivHex) {
    const decrypted = CryptoJS.AES.decrypt(cipherText, keyHex, {
        iv: ivHex,
        mode: CryptoJS.mode.CBC,
        padding: CryptoJS.pad.Pkcs7
    });
    return decrypted.toString(CryptoJS.enc.Utf8);
}

const plainText = '123456'; // 明文

const keyHex = CryptoJS.enc.Utf8.parse('1234567890123456'); // 密钥长度为 16 字节（128 位）
const ivHex = CryptoJS.enc.Utf8.parse('abcdefghijklmnop'); // 初始向量长度为 16 字节（128 位）

// 加密
const encrypted = aesEncrypt(plainText, keyHex, ivHex);
console.log('AES 加密后密文: ', encrypted);
console.log('AES 加密后密文长度: ', encrypted.length);

//解密
const decrypted = aesDecrypt(encrypted, keyHex, ivHex);
console.log('AES 解密后: ', decrypted);

运行结果：

AES 加密后密文:  8J9Je8e093V8Jiu+ily0yQ==
AES 加密后密文长度:  24
AES 解密后:  123456

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5.2 Python实现AES加密解密

使用pycryptodome库实现CBC模式的AES加密解密：

from Cryptodome.Cipher import AES
from Cryptodome.Util.Padding import pad, unpad
import base64


# AES加密函数（CBC模式，PKCS7填充）
def aes_encrypt(plain_text, key, iv):
    cipher = AES.new(key=key, mode=AES.MODE_CBC, iv=iv)
    padded_text = pad(plain_text.encode('utf-8'), AES.block_size)  # PKCS7填充
    cipher_text = cipher.encrypt(padded_text)
    return base64.b64encode(cipher_text).decode('utf-8')  # 返回Base64编码的密文


# AES解密函数（CBC模式，PKCS7填充）
def aes_decrypt(cipher_text, key, iv):
    cipher = AES.new(key=key, mode=AES.MODE_CBC, iv=iv)
    decrypted_padded = cipher.decrypt(base64.b64decode(cipher_text))
    decrypted_text = unpad(decrypted_padded, AES.block_size).decode('utf-8')
    return decrypted_text


# 测试代码
plain_text = '123456'  # 明文
key = '1234567890123456'.encode('utf-8')  # 16字节密钥（128位）
iv = 'abcdefghijklmnop'.encode('utf-8')  # 16字节IV（128位）

# 加密
encrypted = aes_encrypt(plain_text, key, iv)
print('AES 加密后密文:', encrypted)
print('AES 加密后密文长度:', len(encrypted))

# 解密
decrypted = aes_decrypt(encrypted, key, iv)
print('AES 解密后:', decrypted)

运行结果：

AES 加密后密文: 8J9Je8e093V8Jiu+ily0yQ==
AES 加密后密文长度: 24
AES 解密后: 123456