Question

我需要一些简单的字符串加密，所以我编写了以下代码（来自here的大量“灵感”）：

    // create and initialize a crypto algorithm
    private static SymmetricAlgorithm getAlgorithm(string password) {
        SymmetricAlgorithm algorithm = Rijndael.Create();
        Rfc2898DeriveBytes rdb = new Rfc2898DeriveBytes(
            password, new byte[] {
            0x53,0x6f,0x64,0x69,0x75,0x6d,0x20,             // salty goodness
            0x43,0x68,0x6c,0x6f,0x72,0x69,0x64,0x65
        }
        );
        algorithm.Padding = PaddingMode.ISO10126;
        algorithm.Key = rdb.GetBytes(32);
        algorithm.IV = rdb.GetBytes(16);
        return algorithm;
    }

    /* 
     * encryptString
     * provides simple encryption of a string, with a given password
     */
    public static string encryptString(string clearText, string password) {
        SymmetricAlgorithm algorithm = getAlgorithm(password);
        byte[] clearBytes = System.Text.Encoding.Unicode.GetBytes(clearText);
        MemoryStream ms = new MemoryStream();
        CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, algorithm.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write);
        cs.Write(clearBytes, 0, clearBytes.Length);
        cs.Close();
        return Convert.ToBase64String(ms.ToArray());
    }

    /*
     * decryptString
     * provides simple decryption of a string, with a given password
     */
    public static string decryptString(string cipherText, string password) {
        SymmetricAlgorithm algorithm = getAlgorithm(password);
        byte[] cipherBytes = Convert.FromBase64String(cipherText);
        MemoryStream ms = new MemoryStream();
        CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, algorithm.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Write);
        cs.Write(cipherBytes, 0, cipherBytes.Length);
        cs.Close();            
        return System.Text.Encoding.Unicode.GetString(ms.ToArray());
    }

代码似乎工作正常，除了在用不正确的密钥解密数据时，我在decryptString中的cs.Close（）行上得到CryptographicException - “Padding无效且无法删除”。

示例代码：

    string password1 = "password";
    string password2 = "letmein";
    string startClearText = "The quick brown fox jumps over the lazy dog";
    string cipherText = encryptString(startClearText, password1);
    string endClearText = decryptString(cipherText, password2);     // exception thrown

我的问题是，这是预期的吗？我原本以为用错误的密码解密只会导致无意义的输出，而不是异常。

Answer 1

虽然已经回答了这个问题，但我认为解释为什么是一个好主意。

通常应用填充方案，因为大多数加密过滤器在语义上不安全并且防止某些形式的加密包。例如，通常在RSA中使用OAEP填充方案来防止某些类型的攻击（例如选择的明文攻击或blinding）。

填充方案在发送消息之前将一些（通常）随机垃圾附加到消息m。例如，在OAEP方法中，使用了两个Oracles（这是一个简单的解释）：

给定模数的大小，用0和k0位随机数填充k1位。
然后，通过对邮件应用一些转换，您将获得加密并发送的填充邮件。

它为您提供了消息的随机化，并提供了一种测试消息是否为垃圾的方法。由于填充方案是可逆的，当您解密消息而您无法说明消息本身的完整性时，您实际上可以对填充做出一些断言，因此您可以知道消息是否已被正确解密或者你做错了什么（即有人篡改了消息或你使用了错误的密钥）

Answer 2

我遇到了类似的“填充无效且无法删除”。异常，但在我的情况下，密钥IV和填充是正确的。

事实证明，冲洗加密流是完全没有的。

像这样：

            MemoryStream msr3 = new MemoryStream();
            CryptoStream encStream = new CryptoStream(msr3, RijndaelAlg.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write);
            encStream.Write(bar2, 0, bar2.Length);
            // unless we flush the stream we would get "Padding is invalid and cannot be removed." exception when decoding
            encStream.FlushFinalBlock();
            byte[] bar3 = msr3.ToArray();

Answer 3

如果您希望您的用法正确，则应将authentication添加到密文，以便您可以验证它是正确的密码，还是密文未被修改。如果最后一个字节没有作为填充的16个有效值之一（0x01-0x10）解密，则使用ISO10126的填充只会抛出异常。因此，您有1/16的机会不会使用错误的密码抛出异常，如果您对其进行身份验证，则可以通过确定的方式判断您的解密是否有效。

使用crypto api虽然看似简单，但实际上很容易犯错误。例如，你使用固定的盐来进行密钥和静脉推导，这意味着每个使用相同密码加密的密文将重用它的IV与该密钥，这会破坏CBC模式的语义安全性，IV需要既不可预测又独特。给定的密钥。

由于这个容易出错的原因，我有一个代码片段，我会尽量保持审核和更新（评论，欢迎提出问题）：

Modern Examples of Symmetric Authenticated Encryption of a string C#.

如果在使用错误密码时使用AESThenHMAC.AesSimpleDecryptWithPassword(ciphertext, password)，则会返回null，如果在加密null后修改了密文或iv，则永远不会得到垃圾邮件数据返回或填充异常。

Answer 4

如果您排除了密钥错配，那么除FlushFinalBlock()之外（请参阅Yaniv的答案），在Close()上调用CryptoStream也足够了。

如果要使用using块严格清理资源，请确保为CryptoStream本身嵌套块：

using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
using (var enc = RijndaelAlg.CreateEncryptor())
{
  using (CryptoStream encStream = new CryptoStream(ms, enc, CryptoStreamMode.Write))
  {
    encStream.Write(bar2, 0, bar2.Length);
  } // implicit close
  byte[] encArray = ms.ToArray();
}

我被这个（或类似的）所咬：

using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
using (var enc = RijndaelAlg.CreateEncryptor())
using (CryptoStream encStream = new CryptoStream(ms, enc, CryptoStreamMode.Write))
{
  encStream.Write(bar2, 0, bar2.Length);
  byte[] encArray = ms.ToArray();
} // implicit close -- too late!

Answer 5

是的，这是预期的，或者至少是我们的加密例程获得不可解密的数据时发生的事情

Answer 6

异常的另一个原因可能是使用解密逻辑的多个线程之间的竞争条件 - ICryptoTransform的本机实现不是线程安全的（例如SymmetricAlgorithm），因此它应该被置于独占部分，例如使用 lock 。有关详细信息，请参阅此处：http://www.make-awesome.com/2011/07/system-security-cryptography-and-thread-safety/

Answer 7

CryptoStream中可能有一些未读的字节。在完全读取流之前关闭导致我的程序出错。

Answer 8

我遇到了类似的问题，解密方法中的问题是初始化一个空的内存流。当我使用密文文本字节数组初始化它时它工作，如下所示：

MemoryStream ms = new MemoryStream(cipherText)

Answer 9

用户“atconway”更新的答案对我有用。

问题不在于填充，而是在加密和解密期间不同的密钥。在加密和解密相同的值时，键和iv应该相同。

为什么密码错误导致“填充无效且无法删除”？

9 个答案: