Как расшифровать ключ, зашифрованный с помощью пакета натрия R в Python?

Код R для шифрования извлекает ключ из пароля с использованием SHA256 и выполняет шифрование с аутентификацией с помощью SecretBox, который использует XSalsa20 и Poly1305 под капотом, см. здесь. Результат возвращает одноразовый номер (24 байта) и объединение зашифрованного текста и тега (16 байтов) отдельно.

Опубликованный код Python несовместим с SecretBox.

Возможный порт NaCl/Libsodium Python, поддерживающий SecretBox, — это PyNaCl. В отличие от библиотеки R, PyNaCl возвращает объединение nonce, зашифрованного текста и тега в результате шифрования и требует объединения nonce, зашифрованного текста и тега во время расшифровки:

import nacl.secret
import hashlib
import base64

key = hashlib.sha256(b'Example123').digest()
box = nacl.secret.SecretBox(key)

nonceB64 = 'LpO7fBaCs1iobxDxVmOPFycTe/BCifqh'
ciphertextTagB64 = 'QG42J4fSVcY9luHaXiEhQcR85isjgUlmFc97pMHIIwuxQyZzDNpz2w=='

nonceCiphertextTag = base64.b64decode(nonceB64) + base64.b64decode(ciphertextTagB64)
decrypted = box.decrypt(nonceCiphertextTag)
print(decrypted.decode('utf-8')) # This is a hidden message

Обратите внимание, что использование быстрого дайджеста, такого как SHA256, является уязвимостью. Безопаснее использовать надежную функцию получения ключей, хотя бы PBKDF2, а еще лучше более современные алгоритмы, упомянутые в документации Libsodium (Argon2, Scrypt), см. здесь.

Следующая функция Python расшифровывает ключ доступа, который был зашифрован с помощью пакета натрия в R. Эта функция согласуется с процессами шифрования и дешифрования, используемыми в R, обеспечивая совместимость с алгоритмом XSalsa20-Poly1305, используемым методом SecretBox из библиотеки PyNaCl. Это подчеркивает сохранение того же метода получения ключа (SHA256), который используется в реализации R, и объединяет nonce и ciphertext, как того требует PyNaCl. Это должно гарантировать, что процесс расшифровки точно отражает процесс шифрования, гарантируя правильное получение исходного сообщения.

import base64
from nacl.secret import SecretBox
import hashlib

def decrypt_access_key(encrypted_access_key, nonce, password):
    # Decode the base64 encoded components
    encrypted_access_key_bytes = base64.b64decode(encrypted_access_key)
    nonce_bytes = base64.b64decode(nonce)
    
    # Derive the key using SHA256 (to match the R implementation)
    key = hashlib.sha256(password.encode()).digest()
    
    # Create a SecretBox with the derived key
    box = SecretBox(key)
    
    # Concatenate nonce and encrypted access key
    nonce_ciphertext = nonce_bytes + encrypted_access_key_bytes
    
    # Decrypt the access key
    decrypted = box.decrypt(nonce_ciphertext)
    
    return decrypted.decode('utf-8')

# Example usage
encrypted_access_key = 'QG42J4fSVcY9luHaXiEhQcR85isjgUlmFc97pMHIIwuxQyZzDNpz2w=='
nonce = 'LpO7fBaCs1iobxDxVmOPFycTe/BCifqh'
password = 'Example123'

decrypted_access_key = decrypt_access_key(encrypted_access_key, nonce, password)
print(decrypted_access_key)  # This is a hidden message

Объяснение

Эта функция согласуется с процессами шифрования и дешифрования, используемыми в R, обеспечивая совместимость с алгоритмом XSalsa20-Poly1305, используемым методом SecretBox из библиотеки PyNaCl. Здесь я попытался подчеркнуть сохранение того же метода получения ключа (SHA256), который используется в реализации R, и объединяет nonce и ciphertext, как того требует PyNaCl. Это гарантирует, что процесс расшифровки точно отражает процесс шифрования, гарантируя правильное получение исходного сообщения.

encrypted_access_key и noncebase64 декодируются для преобразования их обратно в исходный байтовый формат. Ключ получается с использованием SHA256, чтобы соответствовать методу получения ключа, используемому в коде R (sha256(charToRaw(password))). Объект SecretBox создается с использованием производного ключа, предоставляя методы шифрования и дешифрования с использованием схемы XSalsa20-Poly1305. Nonce и зашифрованный ключ доступа объединяются, поскольку PyNaCl требует, чтобы nonce был префиксом ciphertext для расшифровки. Затем метод decrypt объекта SecretBox используется для расшифровки объединенного nonce и зашифрованного ключа доступа. Результат декодируется из байтов в строку, закодированную UTF-8, в результате чего получается исходное сообщение. Эта функция Python теперь должна правильно расшифровывать сообщение, зашифрованное с помощью пакета натрия R, сохраняя согласованность с методами шифрования и дешифрования, используемыми в R.