Помогите расшифровать строку AES из модуля arduino rf в python

arduino-uno python

Прошу прощения за грубые ошибки в моем коде, я новичок и в C, и в Python.

Я пытаюсь отправить зашифрованное сообщение с моего arduino uno через датчик DHT22 и радиочастотный модуль, используя библиотеки radiohead ask и AESlib, на raspberry pi с USB RTL-SDR, используя библиотеку rtl_433 и скрипт python.

Я думаю (хотя вполне могу ошибаться), что сторона Arduino работает правильно, и мне кажется, что я довольно близок к стороне Python, однако, похоже, я не расшифровываю сообщение должным образом.

Примером строки до шифрования может быть:

"55,55,24,99,0001"

Вот код на стороне Arduino:

#include <AESLib.h>
#include <SPI.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include "DHT.h"
#include <RH_ASK.h>
#include <Base64.h>

#define DHTPIN 2

#define DHTTYPE DHT22   // DHT 22 (AM2302), AM2321
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
RH_ASK driver;

bool takeSensorReading = true;
float h;
float t;
String str_humid;
String str_temp;
String str_out;
uint8_t key[] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31};
char data[32];
char endChar[1] = "Ʊ";

void setup() {
  driver.init();
  dht.begin();
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  delay(5000);

  int messagelength = sizeof(str_out);
  byte plain[messagelength];

  h = dht.readHumidity();
  // Чтение температуры в градусах Цельсия
  t = dht.readTemperature();

  // Преобразование влажности в строку
  str_humid = String(h, 2);

  // Преобразование температуры в строку
  str_temp = String(t, 2);

  // Объединить влажность и температуру
  str_out = str_humid + "," + str_temp + ",0001";

  str_out.toCharArray(data, 32);
  aes256_enc_single(key, data);

  /*aes256_dec_single(key, data);*/
  Serial.println(data);
  int encryptedStringLength = sizeof(data);

  int encodedLength = Base64.encodedLength(encryptedStringLength);
  char encodedString[encodedLength];
  Base64.encode(encodedString, data, encryptedStringLength);
  Serial.print("Encoded string is:\t");
  Serial.println(encodedString);

  driver.send(strcat( (uint8_t *)encodedString, endChar ), 33);
  driver.waitPacketSent(); 

  takeSensorReading = !takeSensorReading;
}

а вот код Python:

import subprocess
import json
import base64
from Crypto.Cipher import AES

BS = 16
pad = lambda s: s + (BS - len(s) % BS) * chr(BS - len(s) % BS)
unpad = lambda s : s[0:-ord(s[-1])]

def print_no_newline(string):
    import sys
    sys.stdout.write(string)
    sys.stdout.flush()

def decrypt(enc):
    private_key = str(bytearray([0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31]))
    iv = enc[:16]
    cipher = AES.new(private_key, AES.MODE_CBC, iv)
    return unpad(cipher.decrypt(enc[16:]))

p = subprocess.Popen(['rtl_433', '-f', '433720000', '-F', 'json'],stdout=subprocess.PIPE,bufsize=1)
# rtl_433 -f 433720000 -F json
try:
    for line in iter(p.stdout.readline, ""):
        lineStripped = str(line).strip()
        try:
            jsondata = json.loads(lineStripped)
            time = jsondata["time"]
            payload = jsondata["payload"]
            if len(payload) == 33:
                payloadstring = ''
                for a in range(len(payload)):
                    payloadstring += chr(payload[a])
                payloadstring += "AAAAAAAAAA="
                print payloadstring
                encrypted = base64.b64decode(payloadstring)
                print encrypted
                decrypted = decrypt(encrypted)
                print decrypted
        except Exception as err:
            print "oh no, something went wrong"
            print("error: {0}".format(err))
except KeyboardInterrupt:
    p.kill()

p.wait()
p.stdout.close()

Вот пример ошибочного вывода функции расшифровки:

"@g���6S���25zD”

Буду очень признателен за любую помощь, которую вы могли бы мне оказать в расшифровке сообщения от Arduino в скрипте Python.

Спасибо

Ричард

*ИЗМЕНИТЬ

Я подумал, что если это поможет, я мог бы предоставить немного больше информации об этапах передачи, через которые проходит сообщение:

После создания исходной строки данных датчика температуры и влажности, например "55.55,24.99,0001", это 16-байтовое сообщение добавляется к 32-байтовому массиву символов и шифруется с использованием метода aes128_enc_single. Затем зашифрованное сообщение кодируется base63. Зашифрованный массив символов затем объединяется с дополнительным незашифрованным символом «Ʊ» (который, как я думал, я мог бы использовать для грубой проверки сообщения) и отправляется с помощью метода отправки запроса Radiohead:

driver.send(strcat( (uint8_t *)encodedString, endChar ), 33);

На стороне pyhton/получателя я запускаю подпроцесс rtl_433 -f 433720000 -F json

и слушайте вывод построчно. Пример вывода команды rtl_433 будет выглядеть примерно так: {"time": "2019-03-05 00:00:00", "model": "RadioHead ASK", "len": 33, "to": 255, "from": 255, "id ": 0, "флаги": 0, "полезная нагрузка": [111, 110, 109, 57, 120, 86, 52, 79, 121, 78, 71, 52, 48, 122, 117, 88, 67, 52 , 77, 118, 85, 81, 65, 65, 65, 65, 65, 65, 65, 65, 65, 65, 65], "микрофон": "CRC"}

rtl_433 преобразует сообщение в массив символов ASCII или Unicode.

Затем я попытался преобразовать символы в полученном массиве обратно в стандартные символы: полезная строка += chr(полезная нагрузка[a]) добавлено дополнение к сообщению: полезная строка += "AAAAAAAAAA=" затем base64 декодировал результат: зашифровано = base64.b64decode(строка полезной нагрузки) а затем, наконец, расшифровать это: расшифровано = расшифровано(зашифровано)

Надеюсь, эта информация может быть полезна для выявления моих ошибок.