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我有一个使用 DES 加密的 C# 加密方法。我需要在我正在创建的 node.js api 中解密该值。我已经设法在 api 中重新创建了大部分解密方法,但是当我传入秘密和要解密的值时,我得到了不同的结果。

加密.cs

public static string Encrypt(string toEncrypt, string key)
{
    var des = new DESCryptoServiceProvider();
    var ms = new MemoryStream();

    des.Key = HashKey(key, des.KeySize / 8);
    des.IV = HashKey(key, des.KeySize / 8);
    string s = Encoding.UTF8.GetString (des.Key);
    des.IV = Encoding.UTF8.GetBytes (key);
    byte[] inputBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(toEncrypt);

    var cs = new CryptoStream(ms, des.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write);
    cs.Write(inputBytes, 0, inputBytes.Length);
    cs.FlushFinalBlock();

    return HttpServerUtility.UrlTokenEncode(ms.ToArray());
}

public static string Decrypt(string toDecrypt, string key)
{
    var des = new DESCryptoServiceProvider();
    var ms = new MemoryStream();

    des.Key = HashKey(key, des.KeySize / 8);
    des.IV = HashKey(key, des.KeySize / 8);
    byte[] inputBytes = HttpServerUtility.UrlTokenDecode(toDecrypt);

    var cs = new CryptoStream(ms, des.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Write);
    cs.Write(inputBytes, 0, inputBytes.Length);
    cs.FlushFinalBlock();

    var encoding = Encoding.UTF8;
    return encoding.GetString(ms.ToArray());
}

public static byte[] HashKey(string key, int length)
{
    var sha = new SHA1CryptoServiceProvider();
    byte[] keyBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(key);
    byte[] hash = sha.ComputeHash(keyBytes);
    byte[] truncateHash = new byte[length];
    Array.Copy(hash, 0, truncateHash, 0, length);
    return truncateHash;
}

这是我继承的代码,到目前为止,我已经设法重新创建:

应用程序.js

var keyHex = 'Secret'
var ciphertext = 'EncryptedValue'          
// Decrypt
var keyBytes = CryptoJS.enc.Utf8.parse(keyHex)
var sh1KeyVal = CryptoJS.SHA1(keyBytes)
var trunc = convertWordArrayToUint8Array(sh1KeyVal).slice(0, 8)
var decoded = decodeURI(ciphertext)
var key = trunc.toString(CryptoJS.enc.Utf8)
var bytes  = CryptoJS.DES.decrypt(decoded, key, { iv: key });
var originalText = bytes.toString(CryptoJS.enc.Utf8);
console.log('Message: ', originalText);

秘密的散列过程是我能够重新创建的,并且我已经确认 api 中的值与方法输出trunc的字节数组相同。HashKey

但是,当我使用var bytes = CryptoJS.DES.decrypt(decoded, key, { iv: key });它进行简单加密时,会给出与 C# 方法不同的加密值,我认为这就是解密失败的原因。

我发现了一些东西,但我不确定如何解决是,当我传递密钥的值和要解密的值时,它们需要是字符串,但是在 C# 版本中,CryptoStream 需要一个字节数组,所以我必须做是将要解密的值作为字符串传递,我不确定这是否有效。密钥也是如此,DESCryptoServiceProvider接受密钥和 iv 作为字节数组,但是当我转换 crypto-js 截断数组时,它只是转换字节数组的文字文本。我目前正在尝试使用以下方法进行转换:

var key = trunc.toString(CryptoJS.enc.Utf8)

我错过了这个过程中的一个步骤,我错过了什么吗?

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在 C# 代码的加密和解密部分,IV 由 确定des.IV = HashKey(key, des.KeySize / 8)。在加密部分,这个值稍后会被覆盖des.IV = Encoding.UTF8.GetBytes(key)
因此,加密和解密使用不同的 IV,在 CBC 模式的上下文中,解密后会产生损坏的明文开头。除此之外,key 会引发异常,因此 IV 长度不等于 8 个字节。
据推测,IV 的覆盖是复制/粘贴错误。因此,该行在des.IV = Encoding.UTF8.GetBytes(key)下面被忽略。

除了这个问题之外,这两个代码在以下方面有所不同:

  • 在 C# 代码中,HttpServerUtility.UrlTokenEncode()执行Base64url编码,附加 Base64 填充字节的数量 0、1 或 2,而不是通常的填充字节 ( =)。这无法通过decodeURI()在 JavaScript 代码中使用来解码,因为它会decodeURI()解码URL 编码。此外,由于 CryptoJS 可以处理 Base64 编码,因此转换为 Base64 比 Base64url 解码更有效。可以转换为 Base64,例如:

    function toBase64(b64url){
        var b64withoutPadding = b64url.substring(0, b64url.length - 1).replace(/-/g, '+').replace(/_/g, '/')
        var numberPaddingBytes = parseInt(b64url.substring(b64url.length - 1))
        var b64 = b64withoutPadding.padEnd(b64withoutPadding.length + numberPaddingBytes, '=');
        return b64 
    }
    
  • 在 C# 代码中,SHA1 哈希的前 8 个字节用作 DES 密钥。CryptoJS 代码需要 DES 密钥作为WordArray,这在 CryptoJS 代码中实现不正确。一个可能的实现是:

    var keyDES = CryptoJS.lib.WordArray.create(sh1KeyVal.words.slice(0, 8 / 4));
    

通过这些更改,可以使用 CryptoJS 代码进行解密。在以下示例中,密文是使用 C# 代码生成的:

var key = 'my passphrase'
var ciphertextB64url = 'jUtdTa7mUnBrL1yW5uA85GrD2mwUFLOzzsiZH0chPWo1'
var ciphertextB64 = toBase64(ciphertextB64url);

var keyUtf8 = CryptoJS.enc.Utf8.parse(key)
var sha1KeyVal = CryptoJS.SHA1(keyUtf8)
var keyDES = CryptoJS.lib.WordArray.create(sha1KeyVal.words.slice(0, 8 / 4));

var bytes  = CryptoJS.DES.decrypt(ciphertextB64, keyDES, { iv: keyDES });
var originalText = bytes.toString(CryptoJS.enc.Utf8);
console.log('Message: ', originalText); // Message:  The quick brown fox jumps...

function toBase64(b64url){
    var b64withoutPadding = b64url.substring(0, b64url.length - 1).replace(/-/g, '+').replace(/_/g, '/')
    var numberPaddingBytes = parseInt(b64url.substring(b64url.length - 1))
    var b64 = b64withoutPadding.padEnd(b64withoutPadding.length + numberPaddingBytes, '=');
    return b64 
}
<script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/crypto-js/4.0.0/crypto-js.min.js"></script>

请注意,这两个代码都有严重的漏洞(也是评论):

  • DES 是一种不安全的算法。更好地使用例如AES。
  • SHA1 也是不安全的。最好选择例如SHA256
  • 从摘要中派生密钥是不安全的。最好使用可靠的密钥派生函数,如 Argon2 或 PBKDF2。
  • 使用密钥作为 IV 通常是不安全的。正确的方法是为每个加密生成一个随机 IV。非秘密 IV 与密文(通常是连接的)一起传递。
于 2021-05-20T11:58:19.460 回答