c# - 使用 BouncyCastle 解密 AES-CBC-PKCS7 时出现额外的空字符
问题描述
我需要在 2 个不同的项目中实现 AES 加密,但一个必须使用 .NET 标准加密库,另一个必须使用 BouncyCastle。两者都是 C# 代码。相关方法如下:
。网:
internal class NETAesCryptor : IAesCryptor
{
public Tuple<byte[], byte[]> Encrypt(string plaintext, byte[] key)
{
byte[] ciphertext, iv;
using (var aes_provider = new AesCryptoServiceProvider())
{
aes_provider.Padding = PaddingMode.PKCS7;
aes_provider.GenerateIV();
iv = aes_provider.IV;
var encryptor = aes_provider.CreateEncryptor(key, iv);
using (var ms = new MemoryStream())
{
using (var cs = new CryptoStream(ms, encryptor, CryptoStreamMode.Write))
{
using (var sw = new StreamWriter(cs))
{
sw.Write(plaintext);
}
ciphertext = ms.ToArray();
}
}
}
var result = new Tuple<byte[], byte[](ciphertext, iv);
return result;
}
public string Decrypt(byte[] ciphertext, byte[] iv, byte[] key)
{
string plaintext;
using (var aes_provider = new AesCryptoServiceProvider())
{
aes_provider.Padding = PaddingMode.PKCS7;
aes_provider.IV = iv;
var decryptor = aes_provider.CreateDecryptor(key, iv);
using (var ms = new MemoryStream(ciphertext))
{
using (var cs = new CryptoStream(ms, decryptor, CryptoStreamMode.Read))
{
using (var sr = new StreamReader(cs))
{
plaintext = sr.ReadToEnd();
}
}
}
}
return plaintext;
}
}
充气城堡:
internal class BCAesCryptor : IAesCryptor
{
private SecureRandom _r;
public BCAesCryptor()
{
_r = new SecureRandom();
}
public Tuple<byte[], byte[]> Encrypt(string plaintext, byte[] key)
{
var plaintext_bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(plaintext);
var iv = GenerateRandomBytes(16);
var engine = new AesEngine();
var cbc_cipher = new CbcBlockCipher(engine);
var cipher = new PaddedBufferedBlockCipher(cbc_cipher, new Pkcs7Padding());
var key_param = new KeyParameter(key);
var key_param_with_iv = new ParametersWithIV(key_param, iv);
cipher.Init(true, key_param_with_iv);
var ciphertext = new byte[cipher.GetOutputSize(plaintext_bytes.Length)];
var length = cipher.ProcessBytes(plaintext_bytes, ciphertext, 0);
cipher.DoFinal(ciphertext, length);
var result = new Tuple<byte[], byte[]>(ciphertext, iv);
return result;
}
public string Decrypt(byte[] ciphertext, byte[] iv, byte[] key)
{
var engine = new AesEngine();
var cbc_cipher = new CbcBlockCipher(engine);
var cipher = new PaddedBufferedBlockCipher(cbc_cipher, new Pkcs7Padding());
var key_param = new KeyParameter(key);
var key_param_with_iv = new ParametersWithIV(key_param, iv);
cipher.Init(false, key_param_with_iv);
var plaintext = new byte[cipher.GetOutputSize(ciphertext.Length)];
var length = cipher.ProcessBytes(ciphertext, plaintext, 0);
cipher.DoFinal(plaintext, length);
var result = Encoding.UTF8.GetString(plaintext);
return result;
}
private byte[] GenerateRandomBytes(int length = 16)
{
var result = new byte[length];
_r.NextBytes(result);
return result;
}
}
.NET 方法之间的加密/解密工作正常,Bouncycastle 加密/.NET 解密也工作正常。但是由于某种原因,Bouncycastle 解密\0
在明文末尾添加了可变数量的字符,我不知道为什么会出现这种情况。
我正在使用的测试代码:
[TestClass]
public class AesCryptorTests
{
private byte[] _key;
private string _plaintext;
public AesCryptorTests()
{
_key = GenerateRandomBytes();
_plaintext = "Lorem ipsum dolor sit amet";
}
[TestMethod]
public void TestMethod2()
{
var bc = new BCAesCryptor();
var net = new NETAesCryptor();
var result = net.Encrypt(_plaintext, _key);
var new_plaintext = bc.Decrypt(result.Ciphertext, result.IV, _key);
Assert.AreEqual(_plaintext, new_plaintext);
}
private byte[] GenerateRandomBytes(int cantidad = 16)
{
var result = new byte[cantidad];
using (var r = new RNGCryptoServiceProvider())
{
r.GetBytes(result);
}
return result;
}
}
在前面的测试中,解密返回Lorem ipsum dolor sit amet\0\0\0\0\0\0
而不是明文。
任何建议/评论将不胜感激。
解决方案
Bouncy Castle 只能在调用 时提前猜测GetOutputSize
明文消息的输出大小。它不知道使用了多少填充字节,因为只有在解密之后才可用。所以他们必须对密文进行部分解密才能知道填充量,这太过分了。因此,您只得到一个偏高的估计值,以便最大字节数仍然可以容纳在新创建的缓冲区中。
您需要ProcessBytes
and 的返回值DoFinal
来查看调用方法时从密文(在输入缓冲区和内部缓冲区中)解密的实际字节数。DoFinal
解密最后一个块,然后从最后一个块中删除填充,因此只有在那个时候才知道(剩余)明文的大小。
您当前看到的零值字节只是缓冲区中未使用的字节,因为明文大小小于GetOutputSize
.
当然,这一切都隐藏在 .NET 示例的流式代码中,ReadToEnd
需要在其中进行一些高级缓冲(可能使用MemoryStream
内部本身)。
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