python加密文件时正确的padding方法

之前写过的一段python程序代码用来对tar 文件加密，然后发送到客户端，客户端是运行openWRT的路由器，在路由器端用openssl进行解密，先附上代码。

用来加密文件的python code：

# Encrypte file

def aes_encrypt_file (in_filename, out_filename, key, iv) :

    block_size = AES.block_size

    pad = lambda s: s + (block_size - len(s) % block_size) \

                        * chr(block_size - len(s) % block_size)

    cipher = aes_build_cipher(key, iv)

    with open(in_filename, 'rb' ) as infile:

        with open(out_filename, 'wb' ) as outfile:

            while True :

                buf = infile.read( 1024 )

                if len(buf) == 0 :

                    break

                elif len(buf) % block_size != 0 :

                    buf = pad(buf)

                outfile.write(cipher.encrypt(buf))

用来揭秘的openssl 命令：

openssl aes-256-cbc -d -nosalt -K $sum256 -iv $iv -in ${PACKAGE} | tar xzf -

需要说明的是每隔一小时就要执行一遍程序，加密tar文件然后发送到客户端解密解压。而且每次tar 文件都会发生变化，但基本上大小都在200KB左右。

一开始做了几次测试之后，程序运行的都很愉快、很正常。于是写了个脚本让程序每隔2分钟运行一次，跑了一晚上，第二天打开log立马傻眼，居然出现错误，平均每10次会出现一次，错误信息如下：

bad decrypt
2011837512:error:06065064:lib(6):func(101):reason(100):NA:0:
tar: short read

很明显解密出现问题，开始解决问题。首先排除了key和iv出错的情况，将问题定位到了在网上找的padding的这段代码，于是查找资料。

在google了一通错误码之后毫无帮助，于是直接查找openssl是如何处理padding的。

google之后找到这里： http://https://www.openssl.org/docs/apps/enc.html 在这里面讲到了openssl关于padding的参数nopad，但也只有这一个参数。同时还讲到了这样一句话： All the block ciphers normally use PKCS#5 padding also known as standard block padding: this allows a rudimentary integrity or password check to be performed. However since the chance of random data passing the test is better than 1 in 256 it isn't a very good test.意思就是说他在处理padding时通常是使用PKCS#5的方式，这个就很有用了。于是再去查看

PKCS#5的标准，找到了这个http://tweetyf.org/2012/04/the_difference_between_pkcs7_pkcs5.html 里面介绍了PKCS#5和PKCS#7的区别，也讲了原理。大概讲一下就是对于block_size是16的情况无论如何都有做填充，即使文件大小正好是16的倍数那也要在最后填充上16个16。看到这里就可以发现代码中是有问题的，因为如果文件大小正好是16的倍数就不会去padding，所以修改之后如下：

# Encrypte file

def aes_encrypt_file (in_filename, out_filename, key, iv) :

    block_size = AES.block_size

    pad = lambda s: s + (block_size - len(s) % block_size) \

                        * chr(block_size - len(s) % block_size)

    cipher = aes_build_cipher(key, iv)

    with open(in_filename, 'rb' ) as infile:

        with open(out_filename, 'wb' ) as outfile:

            buf = infile.read( )

            buf = pad(buf)

            outfile.write(cipher.encrypt(buf))

这样就可以保证无论文件多大最后都要padding了，这样openssl就可以成功揭秘了。

在解决之前将问题发到了stackoverflow上，可以看一下：http://stackoverflow.com/questions/24531307/how-does-openssl-command-handle-pkcs7-padding-added-with-python