以下のコードが示すように、PyCrypto に大きな問題があります。1 つの問題は、テスト ケースが繰り返し失敗するわけではなく、異なるキーを使用する異なるプラットフォームで異なる原因があることです。
テスト ケースでは、Alice と Bob に 2 つのキー セットが提供されることに注意してください。1 つ目は OpenSSL によって生成され、2 つ目は PyCrypto によって生成されます (「代替キー」セクションのコメントを外してください)。
テスト ケースは単純なラウンド トリップです。
- アリスは対称鍵を生成し、データを暗号化します
- Alice は Bob の公開鍵で対称鍵を暗号化し、暗号化された鍵に彼女の秘密鍵で署名します (この単純なテスト ケースではハッシュは使用されません)。
- ボブはアリスの公開鍵で署名を検証し、秘密鍵で対称鍵を復号化します。
- Bob は、対称キーを使用してデータを復号化します。
以下は、いくつかのサンプル実行の結果です。
OpenSSL キーを使用する Linux の場合
attempts: 1000
success: 0
mismatch: 0
fail: 1000
Bad signature = 993
Ciphertext too large = 7
PyCrypto キーを使用する Linux の場合
attempts: 1000
success: 673
mismatch: 0
fail: 327
AES key must be either 16, 24, or 32 bytes long = 3
Ciphertext too large = 324
OpenSSL キーを使用する Windows の場合
attempts: 1000
success: 993
mismatch: 0
fail: 7
AES key must be either 16, 24, or 32 bytes long = 3
Bad signature = 4
PyCrypto キーを使用する Windows の場合
attempts: 1000
success: 994
mismatch: 0
fail: 6
AES key must be either 16, 24, or 32 bytes long = 6
テストケースは次のとおりです。
from Crypto import Random
from Crypto.PublicKey import RSA
from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Util.number import long_to_bytes, bytes_to_long
from base64 import b64encode, b64decode
rng = Random.new().read
# openssl genrsa -out alice.rsa 1024
alice_private_key = RSA.importKey('''
-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----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-----END RSA PRIVATE KEY-----
'''.strip())
# openssl rsa -in alice.rsa -out alice.pub -pubout
alice_public_key = RSA.importKey('''
-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDcWasedZQPkg+//IrJbn/ndn0m
sT999kejgO0w3mzWSS66Rk3oNab/pjWFFp9t6hBlFuERCyyqjwFbqrk0fPeLJBsK
Q3TOxDTXdLd50nIPZFgbBmtPkhKTd7tydB6GacMsLqrwI7IlJZcD7ts2quBTNgQA
onkr2FJaWyJtTbb95QIDAQAB
-----END PUBLIC KEY-----
'''.strip())
# openssl genrsa -out bob.rsa 1024
bob_private_key = RSA.importKey('''
-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----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-----END RSA PRIVATE KEY-----
'''.strip())
# openssl rsa -in bob.rsa -out bob.pub -pubout
bob_public_key = RSA.importKey('''
-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDddMPxMRIe34mNYbldimaZ1j4Z
w/kqPHkOfbzBhp3XR254eSQONe9DgaLQhw16n4o3FFP8aijlotw/LUfKosEldmiC
FuZdTiMP/49a5CbQ/End+Z38tHIzmGv7qjtkU7K8Eu/J5/y3wqBNAkfejC4j8MNx
g8eBBGTq8okra8in8wIDAQAB
-----END PUBLIC KEY-----
'''.strip())
# Alternate keys (uncomment for PyCrypto keys)
#alice_private_key = RSA.generate(1024, rng)
#alice_public_key = alice_private_key.publickey()
#bob_private_key = RSA.generate(1024, rng)
#bob_public_key = bob_private_key.publickey()
def generate(data, signature_key, encryption_key):
# Generate encrypted data
symmetric_key = rng(16)
symmetric_cipher = AES.new(symmetric_key)
padded_data = data + (' ' * (16 - divmod(len(data), 16)[1]))
encrypted_data = bytes(symmetric_cipher.encrypt(padded_data))
# Encrypt the symmetric key
encrypted_key = bytes(encryption_key.encrypt(symmetric_key, None)[0])
# Sign the encrypted key
signature = long_to_bytes(signature_key.sign(encrypted_key, None)[0])
return encrypted_key, signature, encrypted_data
def validate(encrypted_key, signature, encrypted_data, verification_key, decryption_key):
# Verify the signature
if not verification_key.verify(encrypted_key, (bytes_to_long(signature),)):
raise Exception("Bad signature")
# Decrypt the key
symmetric_key = decryption_key.decrypt((encrypted_key,))
# Decrypt the data
symmetric_cipher = AES.new(symmetric_key)
return symmetric_cipher.decrypt(encrypted_data).strip()
def test():
attempts = 1000
success = 0
mismatch = 0
fail = 0
causes = {}
for _ in range(attempts):
data = b64encode(Random.new().read(16))
try:
encrypted_key, signature, encrypted_data = \
generate(data, alice_private_key, bob_public_key)
result = validate(encrypted_key, signature,
encrypted_data, alice_public_key, bob_private_key)
if result == data:
success += 1
else:
mismatch += 1
except Exception as e:
fail += 1
reason = str(e)
if reason in causes:
causes[reason] += 1
else:
causes[reason] = 1
print("attempts: %d" % attempts)
print(" success: %d" % success)
print("mismatch: %d" % mismatch)
print(" fail: %d" % fail)
for cause, count in causes.items():
print(" %s = %d" % (cause, count))
test()
PyCrypto がそのようなバスケットケースのように見える理由はありますか?