Python实现PKCS7Padding和PKCS5Paddin

前言

某些加密算法要求明文需要按一定长度对齐(例如DES/AES等)，叫做块大小(BlockSize)，比如16字节，那么对于一段任意的数据，加密前需要对最后一个块填充到16 字节，解密后需要删除掉填充的数据，这样加密前后数据就保持一致了。

定义

那么PKCS7Padding 和 PKCS5Padding的定义是什么呢，如下:

• PKCS7Padding：假设数据长度需要填充n(n>0)个字节才对齐，那么填充n个字节，每个字节都是n；如果数据本身就已经对齐了，则填充一块长度为块大小的数据，每个字节都是块大小。

• PKCS5Padding： PKCS7Padding 的子集，块大小固定为8字节。

实现

def pkcs5padding(data):
    return pkcs7padding(data, 8)

def pkcs7padding(self, data, block_size=16):
    if type(data) != bytearray and type(data) != bytes:
        raise TypeError("仅支持 bytearray/bytes 类型!")
    pl = block_size - (len(data) % block_size)
    return data + bytearray([pl for i in range(pl)])

实例 (AES/ECB/128Bit)

class AesEcbCrypt():
    def __init__(self, key):
        self.key = key

    def pkcs5padding(self, data):
        return self.pkcs7padding(data, 8)

    def pkcs7padding(self, data, block_size=16):
        if type(data) != bytearray and type(data) != bytes:
            raise TypeError("仅支持 bytearray/bytes 类型!")
        pl = block_size - (len(data) % block_size)
        return data + bytearray([pl for i in range(pl)])
    
    def encrypt(self, data):
        data = self.pkcs7padding(data, 16)
        return AES.new(self.key, AES.MODE_ECB).encrypt(data)

    def decrypt(self, data):
        aes = AES.new(self.key, AES.MODE_ECB)
        decrypt_text = aes.decrypt(data)
        return decrypt_text[:-int(decrypt_text[-1])]

if __name__ == '__main__':
    key = bytearray.fromhex("162CCDE5543E821AB101E159493F5A79")
    aes = AesEcbCrypt(key)
    text = "#START好好学习,天天向上!END#"
    en_byte = aes.encrypt(text.encode())
    print("密文(HEX):", en_byte.hex().upper())
    de_byte = aes.decrypt(en_byte)
    print("明文:", de_byte.decode())