Tìm hiểu mã hóa, giải mã, các thuật toán mã hóa - Phần 2 - Demo thuật toán mã hóa AES
This post hasn't been updated for 3 years
Ở phần này thì mình sẽ demo về thuật toán mã hóa Advanced Encryption Standard VD này sẽ sử dụng dựa trên ngôn ngữ Ruby. Ruby thì nó hỗ trợ cho chúng ta các thuật toán để việc viết code nhanh hơn
Chúng ta sẽ sử dụng module Cipher của thư viện 'openssl' được cung cấp mặc định trong ruby để phục vụ cho việc viết code của chúng ta
Chúng ta sẽ tạo hàm để mã hóa dữ liệu
def encrypt password, salt, data
key = key_generator(password, salt)
cipher = OpenSSL::Cipher.new('AES-128-CBC')
cipher.encrypt
cipher.key = key
iv = cipher.random_iv
encrypted = cipher.update(data) + cipher.final
return {iv: iv, data: encrypted}
end
- Thuât toán mã hóa được sử dụng là AES-128-CBC. Ví dụ ở đây ta dùng thuật toán mã hóa đối xứng AES với chiều dài khóa 128 bit, dùng CBC mode. Để biết các thuật toán được openssl cung cấp ta có thể dùng hàm OpenSSL::Cipher.ciphers
- key: khóa dùng để mã hóa/giải mã.
- iv: vector khởi tạo(initialization vector)
Trong đoạn code trên khóa giải mã và vector đều được tạo random, mã này phải được lưu ở đâu đấy sau này dùng để giải mã lại. Đề phòng trường hợp quên thì mình sinh ra khóa từ một chuỗi password, mỗi khi cần giải mã chỉ cần nhập chuỗi password này vào là có thể lấy lại được văn bản ban đầu truyền vào.
Chúng ta sẽ dùng module PKCS5
để sinh khóa từ 1 password cho trước
def key_generator(password, salt, key_length = 16)
iter = 20000
key = OpenSSL::PKCS5.pbkdf2_hmac_sha1(password, salt, iter, key_length)
return key
end
- password: password dùng để tạo khóa.
- salt: chuỗi salt được append vào password trước khi hash(dùng chống dictionary attack)
- iter giá trị càng lớn thời gian sinh key sẽ càng lâu(điều này sẽ chống brute force attack)
- key_length chiều dài khóa được sinh ra(128 bit), phải tương thích với thuật toán mã hóa(trong ví dụ trên là thuật AES 128 bit)
Sử dụng hàm trên đã có thể mã hóa được rồi, giờ ta sẽ tạo hàm dùng để giải mã
Tạo hàm giải mã
def decrypt(password, salt, iv, encrypted_data)
key = key_generator(password, salt)
decipher = OpenSSL::Cipher::AES.new(128, :CBC)
decipher.decrypt
decipher.key = key
decipher.iv = iv
plain = decipher.update(encrypted_data) + decipher.final
return plain
end
Hàm giải mã chúng ta truyền vào password, chuỗi salt và iv (vector) được tạo ra khi mã hóa dữ liệu, encrypted_data là chuỗi text đã được mã hóa Khi giải mã ta cũng sẽ generator ra chuỗi key giống như khi mã hóa để sử dụng
Giờ ta sẽ chạy thử hàm mã hóa và giải mã trên
Trước hết sẽ chạy hàm mã hóa
salt = OpenSSL::Random.random_bytes(16)
password = "123456789"
data = "Xin chào, tôi là Sơn, chào mừng đến với Ruby"
encrypted_data = AesDemo.new.encrypt(password, salt, data)
puts "#{encrypted_data}\n"
- password là mk mình dùng để gen khóa
- data là chuỗi text mình cần mã hóa
Đây là thông tin chuỗi text sau khi được mã hóa
{:iv=>"\xEEs\xB4\xEA\x92xU+a0\xE7\x89\x13\x96\x8A\xF5", :data=>"\x0E8\xC2I\x0E\xD6\xD2g\xD2\xD4\x94\xD11J\xCE^'d\xDF\xA5\b\xAD\xAE\x17\xCD7\xBEO\n\xEDeJ\xA3K\\+\a\xFC\xC7\xCCp\xC3\xC7\x9A\x9A\xAF\xDF4'\xD2\x01\x8F\x15=\xC3\xD6\x8A\xDE\xCBJ\xC8\xD0\x80a"}
Giờ dùng password, chuỗi salt đã tạo ở phía trên và mã iv(vector) sau khi chạy hàm mã hóa để giải mã chuỗi text đó ngược lại
decrypted_data = AesDemo.new.decrypt(password, salt, encrypted_data[:iv], encrypted_data[:data])
puts decrypted_data
kết quả là
Xin chào, tôi là Newbe, chào mừng đến với Ruby
Đúng là chuỗi text ban đầu của mình
Đây là code full của vd trên
require 'openssl'
class AesDemo
def encrypt password, salt, data
key = key_generator(password, salt)
cipher = OpenSSL::Cipher.new('AES-128-CBC')
cipher.encrypt
cipher.key = key
iv = cipher.random_iv
encrypted = cipher.update(data) + cipher.final
return {iv: iv, data: encrypted}
end
def decrypt(password, salt, iv, encrypted_data)
key = key_generator(password, salt)
decipher = OpenSSL::Cipher::AES.new(128, :CBC)
decipher.decrypt
decipher.key = key
decipher.iv = iv
plain = decipher.update(encrypted_data) + decipher.final
return plain
end
def key_generator(password, salt, key_length = 16)
iter = 20000
key = OpenSSL::PKCS5.pbkdf2_hmac_sha1(password, salt, iter, key_length)
return key
end
end
salt = OpenSSL::Random.random_bytes(16)
password = "123456789"
data = "Xin chào, tôi là Sơn, chào mừng đến với Ruby"
encrypted_data = AesDemo.new.encrypt(password, salt, data)
puts "#{encrypted_data}\n"
decrypted_data = AesDemo.new.decrypt(password, salt, encrypted_data[:iv], encrypted_data[:data])
puts decrypted_data
Kết
Trên đây mình đã demo mã hóa và giải mã AES sử dụng thư viện openssl
trong ruby.
Ở bài sau mình sẽ demo vd về 1 loại thuật toán mã hóa khác
All Rights Reserved