Jak poprawnie i spójnie uzyskać bajty z ciągu znaków dla szyfrowania AES?

Question

Obecnie pracuję nad implementacją AES w języku C#. Metoda szyfrowania ma dwa parametry: ciąg znaków i hasło. Biorę podany ciąg i konwertuję go na tablicę bajtów, więc mogę użyć go później do zapisu danych do strumienia z BinaryWriter.

Problem polega na tym, że gdy używam Convert.FromBase64String(string), otrzymuję FormatException: Invalid length. i gdy używam Encoding.UTF8.GetBytes(string), moja metoda odszyfrowywania wyrzuca i jest niepoprawny wyjątek PKCS7.Padding.

Próbuję rozwiązać ten problem przez ostatnie kilka dni. Czytałem w pobliżu nieskończonych pytań w stackoverflow.com i innych witrynach internetowych, ale nadal nie wiem, co jest najbardziej niezawodnym sposobem rozwiązania tego problemu.

Łańcuchy, które będą używane w tym programie, są ograniczone do zdań (np. "Coś do zaszyfrowania") i numerów (np. "12345").

Dziękuję z góry, oto kod mam w tym momencie: oczekuje się, aby otrzymać ciąg generowany przez Convert.ToBase64String(byte[]); przechodzącej w dowolny tekst nie będzie działać

public class AESProvider { 

    public byte[] EncryptStringToBytes_Aes(string plainText, string Key) 
    { 
     // Check arguments. 
     if (plainText == null || plainText.Length <= 0) 
      throw new ArgumentNullException("plainText"); 
     if (Key == null || Key.Length <= 0) 
      throw new ArgumentNullException("Key"); 
     byte[] plainTextInBytes = Convert.FromBase64String(plainText); 
     byte[] encrypted; 

     //Create an Aes object 
     //with the specified key and IV. 

     using (Aes aesAlg = Aes.Create()) 
     { 
      aesAlg.GenerateIV(); 
      byte[] IV = aesAlg.IV; 
      //The Salt will be the first 8 bytes of the IV. 
      byte[] theSalt = new byte[8]; 
      Array.Copy(IV,theSalt,8); 
      //A key for AES is generated by expanding the password using the following method. 
      Rfc2898DeriveBytes keyGen = new Rfc2898DeriveBytes(Key,theSalt); 
      byte[] aesKey = keyGen.GetBytes(16); 
      aesAlg.Key = aesKey; 

      // Create a decrytor to perform the stream transform. 
      ICryptoTransform encryptor = aesAlg.CreateEncryptor(aesAlg.Key, IV); 

      // Create the streams used for encryption. 
      using (MemoryStream msEncrypt = new MemoryStream()) 
      { 
       using (CryptoStream csEncrypt = new CryptoStream(msEncrypt, encryptor, CryptoStreamMode.Write)) 
       { 
        using (BinaryWriter swEncrypt = new BinaryWriter(csEncrypt)) 
        { 

         //Write all data to the stream. 
         swEncrypt.Write(plainTextInBytes); 
        } 
        encrypted = msEncrypt.ToArray(); 
       } 
      } 
      // Prepend the IV to the ciphertext so it can be used in the decryption process. 
      using (MemoryStream ivPlusCipher = new MemoryStream()) 
      { 
       using (BinaryWriter tBinaryWriter = new BinaryWriter(ivPlusCipher)) 
       { 
        tBinaryWriter.Write(IV); 
        tBinaryWriter.Write(encrypted); 
        tBinaryWriter.Flush(); 
       } 
       return ivPlusCipher.ToArray(); 
      } 
     } 
    } 

    public byte[] DecryptStringFromBytes_Aes(byte[] cipherText, string Key) 
    { 
     // Check arguments. 
     if (cipherText == null || cipherText.Length <= 0) 
      throw new ArgumentNullException("cipherText"); 
     if (Key == null || Key.Length <= 0) 
      throw new ArgumentNullException("Key"); 
     // Declare the string used to hold 
     // the decrypted text. 
     byte[] decrypted; 

     // Create an Aes object 
     // with the specified key and IV. 

     // Create the streams used for decryption. 

     using (Aes aesAlg = Aes.Create()) 
     { 
      aesAlg.Mode = CipherMode.CBC; 
      aesAlg.Padding = PaddingMode.PKCS7; 
      //Grab IV from ciphertext 
      byte[] IV = new byte[16]; 
      Array.Copy(cipherText,0,IV,0,16); 
      //Use the IV for the Salt 
      byte[] theSalt = new byte[8]; 
      Array.Copy(IV,theSalt,8); 
      Rfc2898DeriveBytes keyGen = new Rfc2898DeriveBytes(Key,theSalt); 
      byte[] aesKey = keyGen.GetBytes(16); 
      aesAlg.Key = aesKey; 

      // Create a decrytor to perform the stream transform. 
      ICryptoTransform decryptor = aesAlg.CreateDecryptor(aesAlg.Key, IV); 

      using (MemoryStream msDecrypt = new MemoryStream()) 
      { 
       using (CryptoStream csDecrypt = new CryptoStream(msDecrypt, decryptor, CryptoStreamMode.Write)) 
       { 
        using (BinaryWriter srDecrypt = new BinaryWriter(csDecrypt)) 
        { 
         //Decrypt the ciphertext 
         srDecrypt.Write(cipherText, IV.Length, (cipherText.Length - IV.Length)); 
        } 
        decrypted = msDecrypt.ToArray(); 
        return decrypted; 
       } 
      } 
     } 
    } 
} 

Answer 1

trzeba konwertować między bajtów i ciągi przed i po szyfrowania/deszyfrowania. To nie jest ta sama operacja i nie powinieneś używać tej samej metody.

Podczas szyfrowania rozpoczynasz od dowolnego ciągu. Przekonwertuj to na bajt [] używając Encoding.UTF8.GetBytes(). Zaszyfruj to. Wynikowy bajt [] można teraz przekonwertować na ciąg znaków za pomocą Convert.ToBase64String().

Po odszyfrowaniu rozpoczynasz teraz od zakodowanego łańcucha Base64. Odkodować to do bajtu [] przy użyciu Convert.FromBase64String(). Odszyfruj go. Teraz masz kodowanie UTF-8 oryginalnego łańcucha, który możesz dekodować, używając Encoding.UTF8.GetString().

Pamiętaj:

• Encoding.UTF8 działa konwertować dowolne ciągi do bajt tablice (ale może konwertować tylko bajt tablic, które zawierają rzeczywiste kodowanie utf8-back).
• Konwertuj. [Do/Od] Narzędzie Base64String służy do konwersji arbitralnych tablic bajtowych na łańcuchy (ale może tylko przekonwertować łańcuchy, które zawierają rzeczywiste kodowanie Base64).

Answer 2

Convert.FromBase64String(string);.

Najprostszym rozwiązaniem jest zastąpienie BinaryWriter i BinaryReader za pomocą StreamWriter i StreamReader i nie przeprowadzaj żadnej konwersji.

public byte[] EncryptStringToBytes_Aes(string plainText, string Key) 
{ 
    // Check arguments. 
    if (plainText == null || plainText.Length <= 0) 
     throw new ArgumentNullException("plainText"); 
    if (Key == null || Key.Length <= 0) 
     throw new ArgumentNullException("Key"); 


    //Create an Aes object 
    //with the specified key and IV. 

    using (Aes aesAlg = Aes.Create()) 
    { 
     aesAlg.GenerateIV(); 
     byte[] IV = aesAlg.IV; 
     //The Salt will be the first 8 bytes of the IV. 
     byte[] theSalt = new byte[8]; 
     Array.Copy(IV,theSalt,8); 
     //A key for AES is generated by expanding the password using the following method. 
     Rfc2898DeriveBytes keyGen = new Rfc2898DeriveBytes(Key,theSalt); 
     byte[] aesKey = keyGen.GetBytes(16); 
     aesAlg.Key = aesKey; 

     // Create a decrytor to perform the stream transform. 
     ICryptoTransform encryptor = aesAlg.CreateEncryptor(aesAlg.Key, IV); 

     // Create the streams used for encryption. 
     using (MemoryStream msEncrypt = new MemoryStream()) 
     { 
      //You can write the IV here and not need to do it later. 
      msEncrypt.Write(IV, 0, IV.Length); 

      using (CryptoStream csEncrypt = new CryptoStream(msEncrypt, encryptor, CryptoStreamMode.Write)) 
      { 
       using (StreamWriter swEncrypt = new StreamWriter (csEncrypt)) 
       {  
        //Write all data to the stream. 
        swEncrypt.Write(plainText); 
       } 
      } 

      //Move this outside of the using statement for CryptoStream so it is flushed and dipsoed. 
      return msEncrypt.ToArray(); 
     } 
    } 
} 

Również czynność deszyfrowanie jest rzeczywiście próbuje zaszyfrować tekst 2nd czasu, trzeba przekazać tablicę bajtów do konstruktora msDecrypt i umieścić go w trybie deszyfrowania.

public string DecryptStringFromBytes_Aes(byte[] cipherText, string Key) 
{ 
    // Check arguments. 
    if (cipherText == null || cipherText.Length <= 0) 
     throw new ArgumentNullException("cipherText"); 
    if (Key == null || Key.Length <= 0) 
     throw new ArgumentNullException("Key"); 

    // Create an Aes object 
    // with the specified key and IV. 

    // Create the streams used for decryption. 

    using (Aes aesAlg = Aes.Create()) 
    { 
     aesAlg.Mode = CipherMode.CBC; 
     aesAlg.Padding = PaddingMode.PKCS7; 
     //Grab IV from ciphertext 
     byte[] IV = new byte[16]; 
     Array.Copy(cipherText,0,IV,0,16); 
     //Use the IV for the Salt 
     byte[] theSalt = new byte[8]; 
     Array.Copy(IV,theSalt,8); 
     Rfc2898DeriveBytes keyGen = new Rfc2898DeriveBytes(Key,theSalt); 
     byte[] aesKey = keyGen.GetBytes(16); 
     aesAlg.Key = aesKey; 

     // Create a decrytor to perform the stream transform. 
     ICryptoTransform decryptor = aesAlg.CreateDecryptor(aesAlg.Key, IV); 

     //You can chain using statements like this to make the code easier to read. 
     using (MemoryStream msDecrypt = new MemoryStream(cipherText)) 
     using (CryptoStream csDecrypt = new CryptoStream(msDecrypt, decryptor, CryptoStreamMode.Read)) //Notice this is Read mode not Write mode. 
     using (StreamReader srDecrypt = new StreamReader(csDecrypt)) 
     { 
      //Decrypt the ciphertext 
      return srDecrypt.ReadToEnd(); 
     } 
    } 
} 

Możliwe, że z Twoim kodem są inne błędy, ale przynajmniej pozwoli Ci to na właściwy krok.

Answer 3

Patrząc na swoich liniach

public byte[] EncryptStringToBytes_Aes(string plainText, string Key) 
byte[] plainTextInBytes = Convert.FromBase64String(plainText); 

arbitralny zwykły tekst nie będzie podstawa 64 zakodowany ciąg. Nawet jeśli to ma być podstawa 64 zakodowany tekst, wiadomość o błędzie wskazuje, że długość nie jest podzielna przez 4

FormatException
Długość s, ignorując znaki white-space, nie jest zerowy lub wielokrotność liczby 4. -lub- Format s jest nieprawidłowy. s zawiera znak non-base-64, więcej niż dwa znaki wypełnienia lub> nie-biały znak spacji wśród znaków dopełniających.

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.convert.frombase64string(v=vs.110).aspx

Jeśli jest to podstawa 64 zakodowany ciąg, trzeba pad to accorgingly

http://en.wikipedia.org/wiki/Base64