pdf文件的加解密及數字簽名技術（三）
讀取加密的pdf文件
前文說過，加密的pdf文件，其中的字串和流都是被加密的，要正確的解讀這些資訊，就要對其進行解密，解密就需要金鑰，那麼金鑰怎麼來呢？與加密時的情況稍稍不同，在加密字典中的o項和u項可以幫助我們計算金鑰，所以下面我們講解一下如何計算出解讀加密pdf文件內容所需的金鑰。
僅使用了許可權口令加密的pdf文件
如果乙個pdf文件加密時使用了使用者口令（user password），則在開啟pdf文件時必須要輸入口令才能計算出金鑰，這就是為什麼pdf閱讀器在開啟pdf文件時會彈出個對話方塊讓你輸入密碼了。如何判斷乙個加密的pdf文件是否使用了使用者口令呢？翻到pdf reference 1.7的127頁，演算法3.6。
演算法3.6
第一步，根據加密字典中r值的不同，使用演算法3.4或者演算法3.5用使用者口令計算出u項。
第二步，將計算出的u項與加密字典中已有的u項做個比較，如果相同，則使用者口令正確。
好，先用空口令嘗試用演算法3.6進行使用者口令校驗，如果通過，則說明該文件沒有使用者口令。沒有使用者口令的pdf文件，可以直接使用演算法3.2計算出全域性金鑰，計算所需要的一切我們都可以在pdf文件中找到：o項、p項、是否加密metadata。算出全域性金鑰再根據演算法3.1計算出物件的加密金鑰，按照加密字典中宣告的加密演算法（rc4或aes）進行解密操作就是了。需要一提的是，如果是aes演算法，則密文前128位是解密所需的iv，其後才是真正的密文，做解密程式的同學們請注意到這點。
但是根據規範，不提供許可權口令，則對該pdf的操作要符合加密字典中p項的限制，例如限制複製內容、限制列印等。不過前文說過了，不符合規範的pdf應用大把，畢竟內容已經完全解密了，怎麼操作完全看應用了。最惡劣的當屬各類pdf password remover之類的程式，會直接根據解密的內容重新生成乙個未加密的pdf文件，將加密資訊直接拋棄。
使用使用者口令加密的pdf文件
如果前述的演算法3.6對於空口令無法校驗通過，則說明該pdf文件有使用者口令，用演算法3.2就不能直接計算出全域性金鑰。我們就需要提供乙個口令供演算法3.6做校驗，校驗通過就可以使用演算法3.1計算出全域性金鑰從而解密文件了。
既使用了使用者口令又使用許可權口令的pdf文件
在實際中，如果乙個pdf文件經演算法3.6驗證使用了使用者口令，會彈出對話方塊要求使用者輸入口令。而在使用者提供了口令後，pdf閱讀器會優先判斷該口令是否是許可權口令，如果是，則解密文件並開放所有許可權。如果不是許可權口令，而是使用者口令，則解密文件並按照許可權設定限制使用者操作。如何驗證是否使用者口令，並僅用使用者口令計算出全域性金鑰前面已經講過了，那麼如何驗證許可權口令並計算出全域性金鑰呢？翻到pdf reference 1.7的128頁，演算法3.7。
演算法3.7
第一步，根據用演算法3.3的第一到第四步計算出乙個金鑰。
第二步，如果加密字典r項為2，依據第一步計算出的金鑰直接對o項使用rc4演算法解密。如果加密字典r項為3或更高，則要做20次以下操作：將第一步得出的金鑰，每位分別與迴圈計數器做異或(xor)操作,然後對o項(第一次迴圈時)或者上次迴圈得出的結果用rc4演算法進行解密。其實這就是演算法3.3第
六、七兩步的逆過程。只不過這個迴圈計數器不同於演算法3.3中的1至19，而是19至0。一直還原到演算法3.3第五步，看我們把什麼還原出來了？
第三步，第二步將會還原出使用者口令，使用使用者口令用演算法3.6做校驗，如果通過校驗，則說明許可權口令校驗正確。
好，既然計算出了使用者口令，根據演算法3.1，就可以得出全域性金鑰從而解密文件了。
寫在最後
自認為pdf使用標準口令加密、解密的全過程已經講得很清楚了，其實也沒什麼更多要說的了。根據本文，大家應該已經了解了使用標準口令加密的pdf文件的安全性其實也就那樣。雖然使用了使用者口令的pdf較難破解，但是想把pdf給人看，就必須得告訴人家使用者口令。口令如何分發，這在密碼學上是老問題了，隨著加密pdf一起傳送，顯然是愚不可及的辦法，同學們千萬不要幹這種事情，稍好點的辦法是郵件傳送pdf，用**告訴別人密碼。但是我預計對方顯然會把pdf文件儲存後再在同乙個目錄建立乙個文字檔案，名字叫「pdf密碼.txt」>_<。還有一點，如果使用者密碼設定得較為簡單，很容易被專用的軟體暴力破解。好，你跟我們說又不能存放在一起，又不能設得太簡單，我們按照你說的做。但萬一我們把這個十分複雜的使用者口令忘了，卻又沒記下來，怎麼辦？那我告訴你，神仙也很難救你了。看，這些都是標準口令加密的弊端。
要使用較高安全級別的加密方法，一種是使用acrobat的外掛程式功能自定義加密方法，但是閱讀這種pdf，需要額外安裝外掛程式。另一種是使用標準的數字證書加密的方式，它解決了金鑰分發與儲存的問題，以後我也許會專門寫文，介紹這種加密方式。
pdf文件的加解密就介紹到這裡，下篇文章我們將說說pdf文件的數字簽名技術。
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