Python AES 加密解密后文本为空的解决方案-Python教程-PHP中文网

Python AES 加密解密后文本为空的解决方案

心靈之曲

发布： 2025-10-02 18:33:13

原创

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python aes 加密解密后文本为空的解决方案

本文针对 Python 中使用 Crypto 库进行 AES 加密解密时出现解密后文本为空的问题，提供了一种解决方案。通过分析代码，指出问题在于密钥处理方式，并提供修正后的代码示例，确保加密解密流程的正确性。同时，本文还包含完整的加密解密示例代码，方便读者理解和应用。

在使用 Python 的 Crypto 库进行 AES 加密和解密时，可能会遇到解密后文本为空的情况。这通常是由于密钥处理不当引起的。下面将详细分析并提供解决方案。

问题分析

提供的代码中，AESCipher 类的 get_key 方法使用 base64 编码密钥：

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    def get_key(self):
        # Get the base64 encoded representation of the key
        return b64encode(self.key).decode("utf-8")

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然而，在构造 AESCipher 对象时，如果提供了密钥，代码会计算密钥的 SHA256 摘要：

class AESCipher(object):
    def __init__(self, key=None):
        # Initialize the AESCipher object with a key, defaulting to a randomly generated key
        self.block_size = AES.block_size
        if key:
            self.key = hashlib.sha256(key.encode()).digest()
        else:
            self.key = Random.new().read(self.block_size)

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这意味着，当从文件中读取密钥并用于解密时，实际上使用的是密钥的 SHA256 摘要，而不是原始密钥。由于加密时使用的密钥与解密时使用的密钥不一致，导致解密结果为空。

解决方案

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正确的做法是，当提供密钥时，应该对密钥进行 base64 解码，而不是计算摘要。修改后的构造函数如下：

class AESCipher(object):
    def __init__(self, key=None):
        # Initialize the AESCipher object with a key, 
        # defaulting to a randomly generated key
        self.block_size = AES.block_size
        if key:
            self.key = b64decode(key.encode())
        else:
            self.key = Random.new().read(self.block_size)

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完整代码示例

下面是包含修复后的代码的完整示例，并添加了一些改进，使其更易于使用和理解：

import hashlib
from Crypto.Cipher import AES
from Crypto import Random
from base64 import b64encode, b64decode


class AESCipher(object):
    def __init__(self, key=None):
        # 初始化 AESCipher 对象，如果提供了密钥，则使用提供的密钥，否则生成随机密钥
        self.block_size = AES.block_size
        if key:
            try:
                self.key = b64decode(key.encode())
            except Exception as e:
                raise ValueError("Invalid key format. Key must be a base64 encoded string.") from e
        else:
            self.key = Random.new().read(self.block_size)

    def encrypt(self, plain_text):
        # 使用 AES 在 CBC 模式下加密提供的明文
        plain_text = self.__pad(plain_text)
        iv = Random.new().read(self.block_size)
        cipher = AES.new(self.key, AES.MODE_CBC, iv)
        encrypted_text = cipher.encrypt(plain_text)
        # 将 IV 和加密文本组合，然后进行 base64 编码以进行安全表示
        return b64encode(iv + encrypted_text).decode("utf-8")

    def decrypt(self, encrypted_text):
        # 使用 AES 在 CBC 模式下解密提供的密文
        try:
            encrypted_text = b64decode(encrypted_text)
            iv = encrypted_text[:self.block_size]
            cipher = AES.new(self.key, AES.MODE_CBC, iv)
            plain_text = cipher.decrypt(encrypted_text[self.block_size:])
            return self.__unpad(plain_text).decode('utf-8')
        except Exception as e:
            raise ValueError("Decryption failed.  Check key and ciphertext.") from e

    def get_key(self):
        # 获取密钥的 base64 编码表示
        return b64encode(self.key).decode("utf-8")

    def __pad(self, plain_text):
        # 向明文添加 PKCS7 填充
        number_of_bytes_to_pad = self.block_size - len(plain_text) % self.block_size
        padding_bytes = bytes([number_of_bytes_to_pad] * number_of_bytes_to_pad)
        padded_plain_text = plain_text.encode() + padding_bytes
        return padded_plain_text

    @staticmethod
    def __unpad(plain_text):
        # 从明文中删除 PKCS7 填充
        last_byte = plain_text[-1]
        if not isinstance(last_byte, int):
            raise ValueError("Invalid padding")
        return plain_text[:-last_byte]


def save_to_notepad(text, key, filename):
    # 将加密文本和密钥保存到文件
    with open(filename, 'w') as file:
        file.write(f"Key: {key}\nEncrypted text: {text}")
    print(f"Text and key saved to {filename}")


def encrypt_and_save():
    # 获取用户输入，加密并保存到文件
    user_input = ""
    while not user_input:
        user_input = input("Enter the plaintext: ")

    aes_cipher = AESCipher()  # 随机生成的密钥

    encrypted_text = aes_cipher.encrypt(user_input)
    key = aes_cipher.get_key()

    filename = input("Enter the filename (including .txt extension): ")
    save_to_notepad(encrypted_text, key, filename)


def decrypt_from_file():
    # 使用密钥从文件解密加密文本
    filename = input("Enter the filename to decrypt (including .txt extension): ")
    try:
        with open(filename, 'r') as file:
            lines = file.readlines()
            key = lines[0].split(":")[1].strip()
            encrypted_text = lines[1].split(":")[1].strip()

        aes_cipher = AESCipher(key)
        decrypted_text = aes_cipher.decrypt(encrypted_text)

        print("Decrypted Text:", decrypted_text)

    except FileNotFoundError:
        print(f"Error: File '{filename}' not found.")
    except Exception as e:
        print(f"Error during decryption: {e}")


def encrypt_and_decrypt_in_command_line():
    # 在命令行中加密然后解密用户输入
    user_input = ""
    while not user_input:
        user_input = input("Enter the plaintext: ")

    aes_cipher = AESCipher()

    encrypted_text = aes_cipher.encrypt(user_input)
    key = aes_cipher.get_key()

    print("Key:", key)
    print("Encrypted Text:", encrypted_text)

    decrypted_text = aes_cipher.decrypt(encrypted_text)
    print("Decrypted Text:", decrypted_text)


# 菜单界面
while True:
    print("\nMenu:")
    print("1. Encrypt and save to file")
    print("2. Decrypt from file")
    print("3. Encrypt and decrypt in command line")
    print("4. Exit")

    choice = input("Enter your choice (1, 2, 3, or 4): ")

    if choice == '1':
        encrypt_and_save()
    elif choice == '2':
        decrypt_from_file()
    elif choice == '3':
        encrypt_and_decrypt_in_command_line()
    elif choice == '4':
        print("Exiting the program. Goodbye!")
        break
    else:
        print("Invalid choice. Please enter 1, 2, 3, or 4.")

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