将 C# AES 256 解密移植到 PHP

Question

我正在尝试将此 C# 代码移植到 PHP：

private static string DecryptString(string content, string password)
{
    Rijndael aes;
    byte[] retVal = null;
    byte[] contentBytes;
    byte[] passwordBytes;
    byte[] ivBytes;

    try {
        //Get the content as byte[]
        contentBytes = Convert.FromBase64String(content);

        //Create the password and initial vector bytes
        passwordBytes = new byte[32];
        ivBytes = new byte[16];

        Array.Copy(Encoding.Unicode.GetBytes(password), passwordBytes, Encoding.Unicode.GetBytes(password).Length);
        Array.Copy(passwordBytes, ivBytes, 16);

        //Create the cryptograpy object
        aes = Rijndael.Create();
        aes.Key = passwordBytes;
        aes.IV = ivBytes;
        aes.Padding = PaddingMode.PKCS7;

        string mode = aes.Mode.ToString();

        //Decrypt
        retVal = aes.CreateDecryptor().TransformFinalBlock(contentBytes, 0, contentBytes.Length);
    }
    catch {}

    return Encoding.Unicode.GetString(retVal);
}

content 参数是一个 44 个字符长的字符串，base 64 编码，password 参数是一个 6 个字符长的字符串。

这是我整理的 PHP 代码：

$content = "[44 char base 64 encoded string]";
$password = "[6 char password]";

$padding = 32 - (strlen($password) % 32);
$password .= str_repeat(chr($padding), $padding);

$iv = substr($password, 0, 16);

$data = base64_decode($content);

$decrypted  = openssl_decrypt($data, 'AES-256-CBC', $password, OPENSSL_RAW_DATA | OPENSSL_NO_PADDING, $iv);

C# 代码的结果是一个 10 字符长的数字。 PHP 的结果是一些 32 个字符长的乱码——我猜是二进制数据。

谁能帮我修复该代码，或者知道我可以尝试什么？

Answer 1

正如 zaph 在 cmets 中提到的，此代码不被认为是安全的，我建议不要在生产环境中使用它。引用zaph的comment：

本质上代码是不安全的。应使用具有密钥派生功能（例如 PBKDF2）的密码创建密钥。每次加密的 IV 应该是随机的，而不是密码/密钥。 IV 可以并且通常被添加到加密数据之前，它们不需要是秘密的。

话虽如此，这里是您的 C# 代码的 PHP 等价物：

function DecryptString($content, $password){
    $password = mb_convert_encoding($password, "utf-16le");
    $padding = 32 - (strlen($password) % 32);
    $password .= str_repeat("\0", $padding);
    $iv = substr($password, 0, 16);
    $decrypted = openssl_decrypt($content, "AES-256-CBC", $password, false, $iv);
    $decoded = mb_convert_encoding($decrypted, "utf-8", "utf-16le");
    return $decoded;
}

C# Unicode 字符串采用 Little Endian UTF-16 编码。为了在 PHP 中正确解码它们，我们必须使用 mb_convert_encoding。

PHP测试：

$password = "012345";
$content = "EJWgZ/26wp+Cb5utbM1aMk8XfqPQide4dzjQzzzYfj8=";
echo DecryptString($content, $password);

//0123456789

C# 测试：

string password = "012345";
string content = "EJWgZ/26wp+Cb5utbM1aMk8XfqPQide4dzjQzzzYfj8=";
Console.WriteLine(so.DecryptString(content, password));

//0123456789

一些提示：

PHP 的openssl_decrypt 默认使用PKCS 填充，可以处理base64 编码的数据。我们可以通过将options 参数设置为false 来利用这些功能。

IV 应该是随机字节。这很重要，因为使用静态 IV 会使您的加密容易受到攻击。您可以使用 RNGCryptoServiceProvider 为 C# 和 openssl_random_pseudo_bytes 为 PHP 创建安全随机 IV。

密码应尽可能长且不可预测 - 123456 不是一个好的密码！虽然您可以使用您的密码作为密钥（如果它具有正确的大小），但最好使用使用 KDF 创建的密钥。您可以将 Rfc2898DeriveBytes 用于 C#，将 hash_pbkdf2 用于 PHP。

如果您不检查消息的真实性，那么您的数据可能会被更改，或者您的服务可能容易受到填充预言机攻击。您可以使用 MAC 来验证您的消息（HMACSHA256 用于 C#，hash_hmac 用于 PHP）或使用 GCM 等身份验证模式。