AES暗号化アプレットログの解釈

先行レビュー

wx.getUserInfoで暗号化されたデータ（はEncryptedData）（）コールバックでの成功を得
た暗号化データ（はEncryptedData）が復号され、OpenIDのunionIdを得ました。

どのように公式文書が説明されて復号化します！

ここに画像を挿入説明

あなたが解読命令上記参照初めて、私だけはEncryptedDataを知っているとSESSION_KEY方法を取得します。

パートのプレゼンテーションでSESSION_KEY、次のように：
SESSION_KEYとOpenIDの（暗号化と復号化、署名シリーズ）を取得

質問を生じる：
1：AESとは何ですか？
2：128とは何ですか？
3：CBCはそれは何ですか？
4：初期ベクトルIVは何をどうするのですか？
5：それはどういう意味PKCS＃7を使用してデータを埋めますか？
6：どのように1,2,3,4アルゴリズム、暗号文、鍵は、組み合わせて使用される初期ベクトルは、IVを説明しますか？
7：それは何BASE64_DECODEですか？

1. AESそれは何ですか？

米国国立標準技術研究所は、2001年のAdvanced Encryption Standard（AES）のAdvanced Encryption Standardをリリースしました。
AES暗号化は、データブロックに基づいて
データが16バイトの倍数でない場合、すなわち、処理データがあるたびに（16バイト）が充填され、
ベースのビットストリーム暗号とは異なるとしてブロック暗号（と呼ばれます）、パケット長は16バイトです。

AES是一个对称分组密码算法。

簡単に言えば、非対称暗号化アルゴリズム、対称暗号化アルゴリズムの違いを概説します。

対称暗号化アルゴリズムの
暗号化と復号化の鍵は、通常のデータ伝送機会のために、非常に高速に同じ使用、この暗号化方式の暗号化されています。欠点は、キーを輸送するあまりにも面倒です。

非対称暗号化アルゴリズム
、暗号化と復号鍵が異なるため、この暗号化方式は、難治数学の問題の構成を使用することで、暗号化と復号化は時折、通常、データを送信する場合遅いです。利点は、便利なキートランスポートです。一般的な非対称暗号化アルゴリズムはRSA、ECCとEIGamalです。

実際には、典型的には、AES鍵RSA暗号により、受信側に伝送され、受信側AESキー、次に送信側と受信側の通信AES鍵を解読しました。

AES暗号化機能は、
AES暗号化関数E、C = E（K、P）が設けられ、 Pはプレーンテキストであり、Kはキーであり、Cは暗号文です。つまり、暗号化関数の入力パラメータとして平文Pと鍵Kであり、暗号化関数Eの出力は、Cを暗号文

AES復号機能は
AES復号関数D、P = D（K、C）に配置され、 Cは暗号文であり、Kはキーであり、Pはプレーンテキストです。すなわち、鍵Kと復号関数として暗号文Cの入力パラメータ、復号関数出力平文P.

パラメータ

平文P：なし暗号化されたデータによる。
キーK：平文を暗号化するために使用されるパスワードは、対称暗号化では、暗号化と復号鍵は同じです。通常、非対称鍵暗号化アルゴリズムにより、受信者と送信者の協議のためのキーではなく、直接伝送ネットワーク上の。そうでない場合は、キーの漏洩、その後、それぞれ直面する他、顔や直接相談にネットワークを介して送信キー。キーは、絶対にそうでない場合は、機密データを盗むために暗号文攻撃を復元することになり、漏れることはありません。
暗号文C：データ暗号化機能処理後

2. 128とは何ですか？

AESは、ブロック暗号であり、ブロック暗号は、グループに平文のセット、それぞれ同じ長さ、各時間平文の完全な暗号化するまで暗号化されたデータの集合です。AES標準仕様では、唯一のパケット長、すなわち、各パケットは16バイト（バイト当たり8ビット）であり、128ビットです。鍵の長さは128ビット、192ビットまたは256ビットを使用することができます。次の表に示すように、暗号化キーの異なる長さは、異なるラウンドをお勧めします。

AES	キーの長さ（32ビットワード）	パケット長（32ビットワード）	暗号化ラウンド
AES-128	4	4	10
AES-192	6	4	12
AES-256	8	4	14

小さなマイクロチャネル・プログラムは、AES-128を使用します。

3. CBCそれは何ですか？

AES是基于数据块的加密方式，也就是说，每次处理的数据是一块（16字节），
当数据不是16字节的倍数时填充，这就是所谓的分组密码（区别于基于比特位的流密码），16字节是分组长度。

即，AES把看的见的信息（明文），分成很多相同组(明文块)，一般为128位（16字节）。
对每组进行单独加密，然后再把各加密块拼接成一条密文。

分组加密的几种方式

ECB：是一种基础的加密方式，密文被分割成分组长度相等的块（不足补齐），然后单独一个个加密，一个个输出组成密文。
CBC：是一种循环模式，前一个分组的密文和当前分组的明文异或操作后再加密，这样做的目的是增强破解难度。
CFB/OFB实际上是一种反馈模式，目的也是增强破解的难度。

ECB模式（基础加密）
处理方式：
密文快[0…n] = 加密算法（明文块[0…n]，密钥）

特点：
1：相同的输入产生相同的输出。
2：不能隐藏明文的模式，可能对明文进行主动攻击；

AES默认的，最简单，但安全性不够，所以微信用了改良版CBC。

ここに画像を挿入説明

CBC模式（小程序采用）
处理方式：
密文快[0] = 加密算法（初始向量IV，明文块0，密钥）

其他密文块[1…n]=加密算法（之前的密文块，明文快，密钥）

这个模式是链式的，后一块需要前一块做基础，第一块需要一个需要初始化向量IV做基础。
相同的输入产生不同的输出。
能看到的数据是“明文+IV”或“明文+前一个密文”的乱码，所以能隐藏明文。

总结：
安全性比第一种好，所以微信小程序用AES-CBC模式，所以需要IV向量。
密文 =AES（明文、密钥、初始向量参数）
明文=AES（密文、密钥、初始向量参数）

ここに画像を挿入説明

4. PKCS#7填充是什么

因为AES的算法是把明文分组再处理的，他要求每个分组(16字节)是“满”的，即明文长度必须被16字节整除。

所以明文最后不足的16字节的要先进行数据填充，把不足16字节的最后一组补成16字节。

所以可知：明文先填充，再AES加密。

例如：明文171字节，最后一节为11个字节，需要填充5个字节（16-11）

ここに画像を挿入説明
上边是填充的原理，具体来说，填充方式有很多，PKCS#7是其中一种。
PKCS #7 字符串由一个字节序列组成，每个字节填充该字节序列的长度。

ここに画像を挿入説明
下面的示例演示这些模式的工作原理。

假定块长度为 8，数据长度为 9，则填充用八位字节数等于 7，
数据：
FF FF FF FF FF FF FF FF FF
PKCS7 填充：
FF FF FF FF FF FF FF FF FF 07 07 07 07 07 07 07

5. Base64_Decode

Base64是网络上最常见的用于字节代码的编码方式之一（一个字母就是一字节byte）
采用Base64编码具有不可读性，即所编码的数据不会被人用肉眼所直接看到。
Base64编码非常适合HTTP环境下传递较长的标识信息（传输8Bit字节代码）

其他应用程序中，也常常需要把二进制数据编码为适合放在URL中的形式

其实迅雷的“专用地址”也是用Base64”加密”的，其过程如下：
1、在http://地址的前后分别添加AA和ZZ
2、对新的字符串进行Base64编码
把迅雷地址还原为http地址，只需要用Base64解码，然后去掉头尾的AA和ZZ即可。

迅雷地址Base编码案例，详见此文：
http://www.wxappclub.com/topic/711

微信服务器的操作是：

Base64_Encode(目标密文)=encryptedData（wx.getUserInfo得到的）
Base64_Encode(AES密钥)=session_key
Base64_Encode(初始向量)=iv

所以：

目标密文和密钥aeskey要用Base64解密：

即目标密文=Base64_Decode(encryptedData)
即密钥aeskey=Base64_Decode(session_key)
即初始向量=Base64_Decode(iv)

ここに画像を挿入説明

注意：通过如下官方提供的代码demo可知，iv也进行了Base64的解码。
文档上并未说明
ここに画像を挿入説明

6. 理解官方文档

ここに画像を挿入説明

通过上边的分析，我们知道：
微信小程序用的AES加密算法、AES-128的方案、CBC的分组加密模式（此模式需要IV初始化向量）
AES加密敏感数据之前，先用 PKCS#7 填充“用户敏感数据”最后不足16字节的部分。
AES对密文解密后，需用 PKCS#7 去除填充才能得到真正“用户敏感数据”

知道：
openId,union等敏感数据 = AES-128-CBC（密文，密钥，初始向量iv）

第1条：描述的是加密算法和数据填充方式
第2条：描述的是如何得到密文(目标密文=Base64_Decode(encryptedData))
第3条：描述的是如何得到密钥(密钥aeskey=Base64_Decode(session_key))
第4条：描述的是如何得到初始向量iv

上述涉及的数据：
encryptedData（来自第2条）
通过wx.getUserInfo()的success回调得到的

iv（来自第4条）
通过wx.getUserInfo()的success回调得到的

session_key （来自第3条）
1：通过wx.login()的success回调得到的js_code
2：通过js_code、appid、secret得到session_key

7. 加密解密的全过程

微信服务器：加密
1：对敏感用户信息“目标明文”用psck#7号填充得到“填充文”
2：AES-128-CBC（填充文，密钥，初始向量）=>目标密文
3：Base64_Encode(目标密文)=>encryptedData
4：Base64_Encode(初始向量)=>iv
5：Base64_Encode(密钥)=session_key

バックエンドサーバ：解読
1：暗号文はcrypteddata wx.getUserInfo（）により得られた、IV
2：（）を得js_codeとHTTPインタフェースは、（前を参照）wx.loginにより得られたSESSION_KEY
3：BASE64_DECODE（はEncryptedData）=>暗号文を標的
4：BASE64_DECODE（SESSION_KEY）=>すなわちキーAESKey
5：BASE64_DECODE（IV）=>初期ベクトル
6：AES-128-CBC（ターゲット暗号文、鍵、初期化ベクトル）=>充填紙
7：PSCK＃7 「明示的な目的」に敏感なユーザー情報を取得するために詰め物を取り除くテキストを埋めます