使用 Bouncy Castle 在 C# 中加密和使用 AES（EAX 模式）在 Python 中解密的问题

Question

我正在尝试在 C# 中加密文本并在 python 中使用 AES 中的 EAX 模式对其进行解密。我在 C# 中将 Bouncy Castle 用于 EAX，在 Python 中使用 AES。

我能够在 C# 和 Python 中成功地加密和解密，但是我注意到当 C# 加密文本时，输出比 Python 加密时长得多。

不确定它是否相关，但我通过服务器将其从 C# 发送到 Python，并且我确认所有内容都按应有的方式发送。客户端运行 Android 模拟器，而服务器运行 Windows 10。

我用来测试 C# 代码的方法：

const int MAC_LEN = 16
//The Key and Nonce are randomly generated
AeadParameters parameters = new AeadParameters(key, MAC_LEN * 8, nonce);

string EaxTest(string text, byte[] key, AeadParameters parameters)
{
    KeyParameter sessKey = new KeyParameter(key);
    EaxBlockCipher encCipher = new EAXBlockCipher(new AesEngine());
    EaxBlockCipher decCipher = new EAXBlockCipher(new AesEngine());

    encCipher.Init(true, parameters);
    byte[] input = Encoding.Default.GetBytes(text);
    byte[] encData = new byte[encCipher.GetOutputSize(input.Length)];
    int outOff = encCipher.ProcessBytes(input, 0, input.Length, encData, 0);
    outOff += encCipher.DoFinal(encData, outOff);

    decCipher.Init(false, parameters);
    byte[] decData = new byte[decCipher.GetOutputSize(outOff)];
    int resultLen = decCipher.ProcessBytes(encData, 0, outOff, decData, 0);
    resultLen += decCipher.DoFinal(decData, resultLen);
    return Encoding.Default.GetString(decData);
}

我用来测试python代码的方法：

def encrypt_text(data, key):
    cipher = AES.new(key, AES.MODE_EAX)
    nonce = cipher.nonce
    cipher_text, mac_tag = cipher.encrypt_and_digest(data)
    return [cipher_text, mac_tag, nonce]


def decrypt_text(data, key, mac_tag, nonce):
    decrypt = AES.new(key, AES.MODE_EAX, nonce=nonce, mac_len=16)
    plaintext = decrypt.decrypt_and_verify(data, mac_tag)
    return plaintext

对于字符串“a”的测试，在 C# 中，我始终获得 17 个字节的加密文本，而使用 python，我始终获得 1 个字节的加密文本。 当我尝试在 python 中解密时，我收到此错误 [ValueError: MAC check failed]。 Mac 和 nonce 都是 16 字节。

示例 C# 输出：34 2D 0A E9 8A 37 AC 67 0E 95 DB 91 D7 8C E5 4E 9F

示例 Python 输出：DD

Answer 1

C# 中的默认编码是 UTF-16LE，它应该给你两个字节的明文，因此给你两个字节的密文。但是，在 C#/Bouncy Castle 代码中，返回的密文包含末尾的 16 个字节的身份验证标记。显然你缺少一个字节，17 个字节是一个字节短。所以密文的传输在某处失败了。当然，那样的话，认证标签的验证也会失败。

在 Python 中，密文为 1 个字节，认证标签为 16 个字节。这对于单个字节的输入是正确的。您的编码不在给出的代码片段中，但我认为它是 UTF-8 中的一个字节。

确保您的 C# 代码也使用 UTF-8，并确保正确传输密文。确保在需要通过文本接口传输的地方使用 base 64，并且不要跳过零值字节。最后，如果您使用随机随机数，请确保将其与密文一起传输（通常带有前缀）。毕竟你应该没事。