AES (Advanced Encryption Standard) 是一种对称加密算法，用于保护数据的机密性。128-bit AES 是其中一种常见的变体，它使用 128 位的密钥进行加密操作。而 CBC (Cipher Block Chaining) 是一种加密模式，用于将数据分块加密。
在 Python 中，我们可以使用 cryptography 库来实现 AES 128 CBC 的加密和解密操作。在本文中，我们将介绍 AES 128 CBC 的原理、使用方法以及相关的代码示例。
AES 128 CBC 原理
AES 128 CBC 通过对数据进行分块加密来保护机密性。它将数据分为多个块，并使用相同的密钥对每个块进行加密。其中，每个块的加密都依赖于前一个块的密文，这样可以增加加密的安全性。
在 AES 128 CBC 中，每个块的大小为 128 位（16 字节），密钥的长度也为 128 位。加密过程主要包括以下步骤：
- 初始化向量 (IV)：随机生成一个初始向量，用于第一个块的加密。
- 块加密：对每个块进行加密操作，其中当前块的明文与前一个块的密文异或后再进行加密。初始块的明文与 IV 异或后再进行加密。
- 密文生成：将每个块加密后得到的密文拼接在一起，即得到最终的密文。
解密过程与加密过程相反，主要包括以下步骤：
- 初始化向量 (IV)：使用相同的初始向量来解密第一个块。
- 块解密：对每个块进行解密操作，其中当前块的密文与前一个块的密文进行解密后再与前一个块的明文异或得到当前块的明文。初始块的密文与 IV 进行解密后再与 IV 异或得到初始块的明文。
- 明文生成：将每个块解密后得到的明文拼接在一起，即得到原始的明文。
使用 cryptography 库实现 AES 128 CBC
下面是使用 cryptography 库实现 AES 128 CBC 的加密和解密操作的代码示例：
from cryptography.hazmat.primitives.ciphers import Cipher, algorithms, modes
from cryptography.hazmat.backends import default_backend
from cryptography.hazmat.primitives import padding
def aes_128_cbc_encrypt(key, iv, plaintext):
# 创建 AES CBC 加密器
cipher = Cipher(algorithms.AES(key), modes.CBC(iv), backend=default_backend())
# 创建加密器的上下文
encryptor = cipher.encryptor()
# 对明文进行填充
padder = padding.PKCS7(algorithms.AES.block_size).padder()
padded_plaintext = padder.update(plaintext) + padder.finalize()
# 加密明文
ciphertext = encryptor.update(padded_plaintext) + encryptor.finalize()
return ciphertext
def aes_128_cbc_decrypt(key, iv, ciphertext):
# 创建 AES CBC 解密器
cipher = Cipher(algorithms.AES(key), modes.CBC(iv), backend=default_backend())
# 创建解密器的上下文
decryptor = cipher.decryptor()
# 解密密文
padded_plaintext = decryptor.update(ciphertext) + decryptor.finalize()
# 去掉填充
unpadder = padding.PKCS7(algorithms.AES.block_size).unpadder()
plaintext = unpadder.update(padded_plaintext) + unpadder.finalize()
return plaintext
在上述代码中，我们首先导入了 cryptography 库的相关模块。然后，定义了 aes_128_cbc_encrypt 和 aes_128_cbc_decrypt 两个函数来实现 AES 128 CBC 的加密和解密操作。
aes_128_cbc_encrypt 函数使用给定的密钥、初始向量和明文来加密数据。它首先创建了一个 AES CBC 加密器，并使用密钥和初始向量初始化该加密器。接着，对明文进行填充，并使用加密器进行加密操作。最后，返回加密后的密文。
aes_128_cbc_decrypt 函数使用
