Шифрование OpenSSL с использованием классов.NET
Я ищу, чтобы создать класс, который использует библиотеки.NET, совместимый с OpenSSL. Я знаю, что есть оболочка OpenSSL.Net, но я бы предпочел не ссылаться на сторонний \ неуправляемый код. Я не ищу обсуждение того, является ли это правильным выбором, но есть причины для этого.
В настоящее время у меня есть следующее, которое, я считаю, должно быть совместимо с OpenSSL - оно эффективно делает то, что, как я полагаю, делает OpenSSL из документации OpenSSL. Однако даже при использовании этого класса для шифрования и дешифрования я получаю следующую ошибку:
[CryptographicException] Padding is invalid and cannot be removed.
Я прошел через код и убедился, что соль \ ключ \iv одинаковы во время процесса шифрования и дешифрования.
См. Ниже пример класса и вызов, чтобы сделать шифрование расшифровать. Любые идеи или указатели будут приветствоваться.
public class Protection
{
public string OpenSSLEncrypt(string plainText, string passphrase)
{
// generate salt
byte[] key, iv;
byte[] salt = new byte[8];
RNGCryptoServiceProvider rng = new RNGCryptoServiceProvider();
rng.GetNonZeroBytes(salt);
DeriveKeyAndIV(passphrase, salt, out key, out iv);
// encrypt bytes
byte[] encryptedBytes = EncryptStringToBytesAes(plainText, key, iv);
// add salt as first 8 bytes
byte[] encryptedBytesWithSalt = new byte[salt.Length + encryptedBytes.Length];
Buffer.BlockCopy(salt, 0, encryptedBytesWithSalt, 0, salt.Length);
Buffer.BlockCopy(encryptedBytes, 0, encryptedBytesWithSalt, salt.Length, encryptedBytes.Length);
// base64 encode
return Convert.ToBase64String(encryptedBytesWithSalt);
}
public string OpenSSLDecrypt(string encrypted, string passphrase)
{
// base 64 decode
byte[] encryptedBytesWithSalt = Convert.FromBase64String(encrypted);
// extract salt (first 8 bytes of encrypted)
byte[] salt = new byte[8];
byte[] encryptedBytes = new byte[encryptedBytesWithSalt.Length - salt.Length];
Buffer.BlockCopy(encryptedBytesWithSalt, 0, salt, 0, salt.Length);
Buffer.BlockCopy(encryptedBytesWithSalt, salt.Length, encryptedBytes, 0, encryptedBytes.Length);
// get key and iv
byte[] key, iv;
DeriveKeyAndIV(passphrase, salt, out key, out iv);
return DecryptStringFromBytesAes(encryptedBytes, key, iv);
}
private static void DeriveKeyAndIV(string passphrase, byte[] salt, out byte[] key, out byte[] iv)
{
// generate key and iv
List<byte> concatenatedHashes = new List<byte>(48);
byte[] password = Encoding.UTF8.GetBytes(passphrase);
byte[] currentHash = new byte[0];
MD5 md5 = MD5.Create();
bool enoughBytesForKey = false;
// See http://www.openssl.org/docs/crypto/EVP_BytesToKey.html#KEY_DERIVATION_ALGORITHM
while (!enoughBytesForKey)
{
int preHashLength = currentHash.Length + password.Length + salt.Length;
byte[] preHash = new byte[preHashLength];
Buffer.BlockCopy(currentHash, 0, preHash, 0, currentHash.Length);
Buffer.BlockCopy(password, 0, preHash, currentHash.Length, password.Length);
Buffer.BlockCopy(salt, 0, preHash, currentHash.Length + password.Length, salt.Length);
currentHash = md5.ComputeHash(preHash);
concatenatedHashes.AddRange(currentHash);
if (concatenatedHashes.Count >= 48)
enoughBytesForKey = true;
}
key = new byte[32];
iv = new byte[16];
concatenatedHashes.CopyTo(0, key, 0, 32);
concatenatedHashes.CopyTo(32, iv, 0, 16);
md5.Clear();
md5 = null;
}
static byte[] EncryptStringToBytesAes(string plainText, byte[] key, byte[] iv)
{
// Check arguments.
if (plainText == null || plainText.Length <= 0)
throw new ArgumentNullException("plainText");
if (key == null || key.Length <= 0)
throw new ArgumentNullException("key");
if (iv == null || iv.Length <= 0)
throw new ArgumentNullException("iv");
// Declare the stream used to encrypt to an in memory
// array of bytes.
MemoryStream msEncrypt;
// Declare the RijndaelManaged object
// used to encrypt the data.
RijndaelManaged aesAlg = null;
try
{
// Create a RijndaelManaged object
// with the specified key and IV.
aesAlg = new RijndaelManaged { Key = key, IV = iv, Mode = CipherMode.CBC, KeySize = 256, BlockSize = 256 };
// Create an encryptor to perform the stream transform.
ICryptoTransform encryptor = aesAlg.CreateEncryptor(aesAlg.Key, aesAlg.IV);
// Create the streams used for encryption.
msEncrypt = new MemoryStream();
using (CryptoStream csEncrypt = new CryptoStream(msEncrypt, encryptor, CryptoStreamMode.Write))
{
using (StreamWriter swEncrypt = new StreamWriter(csEncrypt))
{
//Write all data to the stream.
swEncrypt.Write(plainText);
swEncrypt.Flush();
swEncrypt.Close();
}
}
}
finally
{
// Clear the RijndaelManaged object.
if (aesAlg != null)
aesAlg.Clear();
}
// Return the encrypted bytes from the memory stream.
return msEncrypt.ToArray();
}
static string DecryptStringFromBytesAes(byte[] cipherText, byte[] key, byte[] iv)
{
// Check arguments.
if (cipherText == null || cipherText.Length <= 0)
throw new ArgumentNullException("cipherText");
if (key == null || key.Length <= 0)
throw new ArgumentNullException("key");
if (iv == null || iv.Length <= 0)
throw new ArgumentNullException("iv");
// Declare the RijndaelManaged object
// used to decrypt the data.
RijndaelManaged aesAlg = null;
// Declare the string used to hold
// the decrypted text.
string plaintext;
try
{
// Create a RijndaelManaged object
// with the specified key and IV.
aesAlg = new RijndaelManaged { Key = key, IV = iv, Mode = CipherMode.CBC, KeySize = 256, BlockSize = 256};
// Create a decrytor to perform the stream transform.
ICryptoTransform decryptor = aesAlg.CreateDecryptor(aesAlg.Key, aesAlg.IV);
// Create the streams used for decryption.
using (MemoryStream msDecrypt = new MemoryStream(cipherText))
{
using (CryptoStream csDecrypt = new CryptoStream(msDecrypt, decryptor, CryptoStreamMode.Read))
{
using (StreamReader srDecrypt = new StreamReader(csDecrypt))
{
// Read the decrypted bytes from the decrypting stream
// and place them in a string.
plaintext = srDecrypt.ReadToEnd();
srDecrypt.Close();
}
}
}
}
finally
{
// Clear the RijndaelManaged object.
if (aesAlg != null)
aesAlg.Clear();
}
return plaintext;
}
}
Затем я вызываю это, чтобы проверить это:
Protection protection = new Protection();
const string passphrase = "<passphrase>";
string encrypted = protection.OpenSSLEncrypt(jobid, passphrase);
string decrypted = protection.OpenSSLDecrypt(encrypted, passphrase);
3 ответа
Наконец-то понял это. Если кому-то понадобится интегрировать openssl и.NET без использования оболочек openssl, я поделюсь результатами здесь.
1) Основная проблема с моим исходным кодом (как и в вопросе) заключается в том, что вы должны инициализировать BlockSize и KeySize на вашем экземпляре RijndaelManaged ПЕРЕД настройкой ключа или IV.
2) У меня также был BlockSize установлен на 256, когда он должен быть только 128
3) Остальная часть моей проблемы пришла к тому факту, что openssl помещает и ожидает "Salted__" в начале соли, прежде чем добавлять зашифрованную строку и затем кодировать ее с помощью base64. (Я видел это первоначально в документации openssl относительно шифрования файлов, но не думал, что он делал это, когда делал это непосредственно через командную строку - очевидно, я ошибался!! Обратите внимание также на заглавную букву S в Salted!)
Имея это в виду, вот мой "фиксированный" код:
public class Protection
{
public string OpenSSLEncrypt(string plainText, string passphrase)
{
// generate salt
byte[] key, iv;
byte[] salt = new byte[8];
RNGCryptoServiceProvider rng = new RNGCryptoServiceProvider();
rng.GetNonZeroBytes(salt);
DeriveKeyAndIV(passphrase, salt, out key, out iv);
// encrypt bytes
byte[] encryptedBytes = EncryptStringToBytesAes(plainText, key, iv);
// add salt as first 8 bytes
byte[] encryptedBytesWithSalt = new byte[salt.Length + encryptedBytes.Length + 8];
Buffer.BlockCopy(Encoding.ASCII.GetBytes("Salted__"), 0, encryptedBytesWithSalt, 0, 8);
Buffer.BlockCopy(salt, 0, encryptedBytesWithSalt, 8, salt.Length);
Buffer.BlockCopy(encryptedBytes, 0, encryptedBytesWithSalt, salt.Length + 8, encryptedBytes.Length);
// base64 encode
return Convert.ToBase64String(encryptedBytesWithSalt);
}
public string OpenSSLDecrypt(string encrypted, string passphrase)
{
// base 64 decode
byte[] encryptedBytesWithSalt = Convert.FromBase64String(encrypted);
// extract salt (first 8 bytes of encrypted)
byte[] salt = new byte[8];
byte[] encryptedBytes = new byte[encryptedBytesWithSalt.Length - salt.Length - 8];
Buffer.BlockCopy(encryptedBytesWithSalt, 8, salt, 0, salt.Length);
Buffer.BlockCopy(encryptedBytesWithSalt, salt.Length + 8, encryptedBytes, 0, encryptedBytes.Length);
// get key and iv
byte[] key, iv;
DeriveKeyAndIV(passphrase, salt, out key, out iv);
return DecryptStringFromBytesAes(encryptedBytes, key, iv);
}
private static void DeriveKeyAndIV(string passphrase, byte[] salt, out byte[] key, out byte[] iv)
{
// generate key and iv
List<byte> concatenatedHashes = new List<byte>(48);
byte[] password = Encoding.UTF8.GetBytes(passphrase);
byte[] currentHash = new byte[0];
MD5 md5 = MD5.Create();
bool enoughBytesForKey = false;
// See http://www.openssl.org/docs/crypto/EVP_BytesToKey.html#KEY_DERIVATION_ALGORITHM
while (!enoughBytesForKey)
{
int preHashLength = currentHash.Length + password.Length + salt.Length;
byte[] preHash = new byte[preHashLength];
Buffer.BlockCopy(currentHash, 0, preHash, 0, currentHash.Length);
Buffer.BlockCopy(password, 0, preHash, currentHash.Length, password.Length);
Buffer.BlockCopy(salt, 0, preHash, currentHash.Length + password.Length, salt.Length);
currentHash = md5.ComputeHash(preHash);
concatenatedHashes.AddRange(currentHash);
if (concatenatedHashes.Count >= 48)
enoughBytesForKey = true;
}
key = new byte[32];
iv = new byte[16];
concatenatedHashes.CopyTo(0, key, 0, 32);
concatenatedHashes.CopyTo(32, iv, 0, 16);
md5.Clear();
md5 = null;
}
static byte[] EncryptStringToBytesAes(string plainText, byte[] key, byte[] iv)
{
// Check arguments.
if (plainText == null || plainText.Length <= 0)
throw new ArgumentNullException("plainText");
if (key == null || key.Length <= 0)
throw new ArgumentNullException("key");
if (iv == null || iv.Length <= 0)
throw new ArgumentNullException("iv");
// Declare the stream used to encrypt to an in memory
// array of bytes.
MemoryStream msEncrypt;
// Declare the RijndaelManaged object
// used to encrypt the data.
RijndaelManaged aesAlg = null;
try
{
// Create a RijndaelManaged object
// with the specified key and IV.
aesAlg = new RijndaelManaged { Mode = CipherMode.CBC, KeySize = 256, BlockSize = 128, Key = key, IV = iv };
// Create an encryptor to perform the stream transform.
ICryptoTransform encryptor = aesAlg.CreateEncryptor(aesAlg.Key, aesAlg.IV);
// Create the streams used for encryption.
msEncrypt = new MemoryStream();
using (CryptoStream csEncrypt = new CryptoStream(msEncrypt, encryptor, CryptoStreamMode.Write))
{
using (StreamWriter swEncrypt = new StreamWriter(csEncrypt))
{
//Write all data to the stream.
swEncrypt.Write(plainText);
swEncrypt.Flush();
swEncrypt.Close();
}
}
}
finally
{
// Clear the RijndaelManaged object.
if (aesAlg != null)
aesAlg.Clear();
}
// Return the encrypted bytes from the memory stream.
return msEncrypt.ToArray();
}
static string DecryptStringFromBytesAes(byte[] cipherText, byte[] key, byte[] iv)
{
// Check arguments.
if (cipherText == null || cipherText.Length <= 0)
throw new ArgumentNullException("cipherText");
if (key == null || key.Length <= 0)
throw new ArgumentNullException("key");
if (iv == null || iv.Length <= 0)
throw new ArgumentNullException("iv");
// Declare the RijndaelManaged object
// used to decrypt the data.
RijndaelManaged aesAlg = null;
// Declare the string used to hold
// the decrypted text.
string plaintext;
try
{
// Create a RijndaelManaged object
// with the specified key and IV.
aesAlg = new RijndaelManaged {Mode = CipherMode.CBC, KeySize = 256, BlockSize = 128, Key = key, IV = iv};
// Create a decrytor to perform the stream transform.
ICryptoTransform decryptor = aesAlg.CreateDecryptor(aesAlg.Key, aesAlg.IV);
// Create the streams used for decryption.
using (MemoryStream msDecrypt = new MemoryStream(cipherText))
{
using (CryptoStream csDecrypt = new CryptoStream(msDecrypt, decryptor, CryptoStreamMode.Read))
{
using (StreamReader srDecrypt = new StreamReader(csDecrypt))
{
// Read the decrypted bytes from the decrypting stream
// and place them in a string.
plaintext = srDecrypt.ReadToEnd();
srDecrypt.Close();
}
}
}
}
finally
{
// Clear the RijndaelManaged object.
if (aesAlg != null)
aesAlg.Clear();
}
return plaintext;
}
}
Боюсь, что есть проблемы с этим последним кодом, а OpenSSLDecrypt приводит к ошибке:
Заполнение недействительно и не может быть удалено.
Описание: во время выполнения текущего веб-запроса произошло необработанное исключение. Пожалуйста, просмотрите трассировку стека для получения> дополнительной информации об ошибке и о том, где она возникла в коде.
Сведения об исключении: System.Security.Cryptography.CryptographicException: заполнение недопустимо и не может быть удалено.
Это происходит в ближайшем конце этого кода:
использование (CryptoStream csDecrypt = new CryptoStream(msDecrypt, decryptor, CryptoStreamMode.Read))"в статической строке DecryptStringFromBytesAes(byte[] cipherText, byte[] key, byte[] iv)
Я понятия не имел, что будет так сложно зашифровать большой кусок текста с одного компьютера, а затем отправить его для хранения и расшифровки на другой.
Спустя 10 лет я открыл аналогичный вопрос. Можно ли расшифровать защищенный паролем файл AES в C # / dotNet 5, зашифрованный с помощью openssl enc -k?и Evk внес некоторые незначительные изменения в приведенный выше ответ (SHA256 вместо MD5, работает с Salted__string, используйте byte[]), чтобы заставить его работать как замену openSSL 1.1.1 (от a до l)