解決AES算法CBC模式加密字符串后再解密出現亂碼問題

問題

在使用 AES CBC 模式加密字符串后，再進行解密，解密得到的字符串出現亂碼情況，通常都是前幾十個字節亂碼；

復現

因為是使用部門 cgi AESEncryptUtil 庫，找到問題后，在這里復現不太方便，這里使用 python 進行復現，可以方便復現。

#!/usr/bin/env python 
#coding=utf-8 
from Crypto.Cipher import AES  

PADDING = '\0' 

if __name__ == "__main__":  
    pad_it = lambda s: s+(16 - len(s)%16)*PADDING  
    key = '0123456789abcdef'  
    data = pad_it('luffichen0123456789abcdef') 
    aes_util = AES.new(key, AES.MODE_CBC, b'0000000000000000') 
    crypt = aes_util.encrypt(data) 
    print(base64.b64decode(crypt))
    print(data) 
    # 使用同一個 aes_util 會導致亂碼 
    recovery = aes_util.decrypt(crypt) 
    print(recovery)

輸出結果：

結論

在 CBC 模式，同個AES對象，所有之前的加解密會影響下一次加解密（加密解密誰先誰后影響都一樣），因為 CBC 是 Block chained 的，加密的時候是串行的，需要依賴上個塊的加解密結果，可以理解為它是有記錄中間狀態的過程，所以下一次加解密使用原來的 AES 對象存在問題；ECB模式則沒有這個問題；詳細可以看 wiki：https://en.wikipedia.org/wiki/Block_cipher_mode_of_operation

解決方法

每次加解密都需要重新生成一個 AES 對象。