爬虫逆向加密技术详解之对称加密算法：3DES加密解密

一、对称加密介绍

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3DES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

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二、3DES加密算法简介

3DES（Triple DES）是DES（Data Encryption Standard）的增强版本，全称为三重数据加密标准（Triple Data Encryption Standard）。它通过三次DES加密过程来提高安全性，是DES向AES（Advanced Encryption Standard）过渡的加密算法。3DES使用三个不同的56位密钥（总计168位，实际有效密钥长度为112位，因密钥互补规则）对数据进行加密-解密-加密（EDE）操作，能够有效抵御暴力破解和差分密码分析攻击。

相关参数定义 :

1. 密钥（Key）

   • 长度：通常为24字节（192位），由三个独立的8字节（56位有效）子密钥组成（K1、K2、K3）。
   • 特殊情况：可使用两个密钥（K1=K3），此时有效密钥长度为112位。

2. 初始向量（IV）

   • 作用：在CBC等模式中初始化加密链，增强安全性。
   • 长度：8字节（64位），与DES分组大小一致。

3. 加密模式

   • ECB（电子密码本）：独立加密每个分组，安全性弱，但实现简单。
   • CBC（密码分组链接）：前一分组密文与当前分组明文异或后加密，需IV，安全性更高。
   • 其他模式：CFB、OFB等流密码模式较少使用。

4. 填充方式

   • PKCS7：补足N字节，每字节值为N（如缺3字节则补0x03 0x03 0x03）。
   • ZeroPadding：用0填充，需额外标记实际数据长度。

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三、加密解密原理

3DES的加密过程为： $C=E_{K3}(D_{K2}(E_{K1}(P)))$

解密过程为： $P=D_{K1}(E_{K2}(D_{K3}(C)))$

1. 密钥生成：根据用户提供的密钥生成三个子密钥（K1、K2、K3）。
2. 初始置换：将输入数据按规则置换，增加混淆度。
3. 三次DES加密：
   • 第一次加密：用K1对明文P进行DES加密。
   • 第二次解密：用K2对第一次加密结果进行DES解密。
   • 第三次加密：用K3对第二次解密结果进行DES加密。
4. 输出结果：将三次操作后的数据拼接，形成最终密文。

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四、快速识别3DES加密的方法

4.1 密文长度判断

密文长度是 8字节（64位）分组的整数倍经 Base64 编码后的结果，通常是 4 的倍数。

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

• 密钥处理：检测24字节密钥的生成或拆分逻辑（如将24字节密钥拆分为三个8字节子密钥）。

• 加密函数调用：识别三次DES加密/解密操作，顺序为E-D-E。

• CryptoJS库：

  CryptoJS.TripleDES.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 8 字节分组加密后 Base64 编码的规律，结合使用较长的 128 位或 192 位密钥和已知的 3DES 加密库信息，可推测为 3DES 加密结果。

五、代码实现

5.1 JavaScript实现3DES加密解密

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

// DES 加密函数，使用 CBC 模式和偏移量
function encrypt3DES(plainText, keyHex, ivHex) {
    const encrypted = CryptoJS.TripleDES.encrypt(plainText, keyHex, {
        iv: ivHex,
        mode: CryptoJS.mode.CBC,
        padding: CryptoJS.pad.Pkcs7
    });
    return encrypted.ciphertext.toString(CryptoJS.enc.Base64);
}

// DES 解密函数，使用 CBC 模式和偏移量
function decrypt3DES(cipherText, keyHex, ivHex) {
    const decrypted = CryptoJS.TripleDES.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('123456789012345678901234'); // 密钥（24字节）
const ivHex = CryptoJS.enc.Utf8.parse('12345678'); // 向量（8字节）

// 加密
const encrypted = encrypt3DES(plainText, keyHex, ivHex);
console.log('3DES 加密后密文: ', encrypted);
console.log('3DES 加密后密文长度: ', encrypted.length);

//解密
const decrypted = decrypt3DES(encrypted, keyHex, ivHex);
console.log('3DES 解密后: ', decrypted);

运行结果：

3DES 加密后密文:  1F8cfMMhXoQ=
3DES 加密后密文长度:  12
3DES 解密后:  123456

5.2 Python实现3DES加密解密

from Cryptodome.Cipher import DES3
from Cryptodome.Util.Padding import pad, unpad
import base64

def encrypt_3des(plain_text, key, iv):
    """
    3DES加密函数，使用CBC模式和PKCS7填充
    :param plain_text: 明文（字符串）
    :param key: 密钥（24字节）
    :param iv: 初始化向量（8字节）
    :return: Base64编码的密文
    """
    cipher = DES3.new(key, DES3.MODE_CBC, iv)
    padded_data = pad(plain_text.encode('utf-8'), DES3.block_size, style='pkcs7')
    encrypted_data = cipher.encrypt(padded_data)
    return base64.b64encode(encrypted_data).decode('utf-8')

def decrypt_3des(cipher_text, key, iv):
    """
    3DES解密函数，使用CBC模式和PKCS7填充
    :param cipher_text: Base64编码的密文
    :param key: 密钥（24字节）
    :param iv: 初始化向量（8字节）
    :return: 解密后的明文
    """
    cipher = DES3.new(key, DES3.MODE_CBC, iv)
    encrypted_data = base64.b64decode(cipher_text)
    decrypted_data = cipher.decrypt(encrypted_data)
    return unpad(decrypted_data, DES3.block_size, style='pkcs7').decode('utf-8')

# 测试
plain_text = '123456'  # 明文
key = b'123456789012345678901234'  # 密钥（24字节）
iv = b'12345678'  # 初始化向量（8字节）

# 加密
encrypted = encrypt_3des(plain_text, key, iv)
print('3DES 加密后密文:', encrypted)
print('3DES 加密后密文长度:', len(encrypted))

# 解密
decrypted = decrypt_3des(encrypted, key, iv)
print('3DES 解密后:', decrypted)

运行结果：

3DES 加密后密文: 1F8cfMMhXoQ=
3DES 加密后密文长度: 12
3DES 解密后: 123456