【发布时间】：2019-09-10 17:00:28
【问题描述】：
我有一个用于 C 的第 3 方 AES 库（来自 Lantronix）。我在 C# 的托管代码中封装了他们的 API，如下所示，它可以工作：
[DllImport("cbx_enc.dll", CharSet = CharSet.Ansi, CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
static extern unsafe void VC_blockEncrypt(char* iv, char* key, int length, char* text, int RDkeyLen);
/// <summary>
/// Managed Encrypt Wrapper
/// </summary>
/// <param name="buffer">provides the plain text and receives the same length cipher text</param>
static readonly string key = "abcdef0123456789";
static readonly string iv = "0123456789ABCDEF";
public static void Encrypt(ref byte[] buffer)
{
var keyPtr = Marshal.StringToHGlobalAnsi(key);
var ivPtr = Marshal.StringToHGlobalAnsi(iv);
byte[] temp = new byte[16];
Marshal.Copy(ivPtr, temp, 0, 16);
int index = 0;
for (int i = 0; i < buffer.Length; i++)
{
if (index == 0)
{
Marshal.Copy(temp, 0, ivPtr, 16);
unsafe
{
VC_blockEncrypt((char*) ivPtr, (char*) keyPtr, 0, (char*) ivPtr, 128);
}
Marshal.Copy(ivPtr, temp, 0, 16);
index = 16;
}
temp[16 - index] ^= buffer[i];
buffer[i] = temp[16 - index];
index--;
}
Marshal.FreeHGlobal(ivPtr);
Marshal.FreeHGlobal(keyPtr);
}
现在，当我自己编写时，使用System.Security.Cryptography 完全避免使用他们的非托管DLL，我最终的密文似乎与他们不同！我使用相同的模式、相同的密钥、相同的 iv 和相同的纯文本，但算法不兼容。下图是RijndaelManaged对象的属性设置和代码；我错过了导致这种不兼容的东西吗？
/// <summary>
/// Managed Encrypt
/// </summary>
/// <param name="buffer">provides the plain text and receives the same length cipher text</param>
static readonly string key = "abcdef0123456789";
static readonly string iv = "0123456789ABCDEF";
public static void Encrypt(ref byte[] buffer)
{
using (RijndaelManaged cipher = new RijndaelManaged())
{
cipher.Mode = CipherMode.CFB;
cipher.Key = Encoding.ASCII.GetBytes(key);
cipher.IV = Encoding.ASCII.GetBytes(iv);
cipher.Padding = PaddingMode.None;
cipher.FeedbackSize = 128;
ICryptoTransform encryptor = cipher.CreateEncryptor(cipher.Key, cipher.IV);
using (MemoryStream msEncrypt = new MemoryStream())
{
using (CryptoStream csEncrypt = new CryptoStream(msEncrypt, encryptor, CryptoStreamMode.Write))
{
using (BinaryWriter swEncrypt = new BinaryWriter(csEncrypt))
{
swEncrypt.Write(buffer);
}
buffer = msEncrypt.ToArray();
}
}
}
}
另外，我从 Lantronix 架构中阐明的算法看起来非常简单 - API 进行加密，并在调用方法中将输出与纯文本进行异或。然而，使用 .NET 库，我无法访问中间加密输出（或者有吗？），因此我可以像 Lantronix 在加密后手动执行的方式一样异或...
最终目标是停止使用非托管代码，但应该能够使用完全托管的 .NET 代码生成相同的密文。
提前感谢您的帮助。
附言如果您需要，我可以提供第 3 方 C 库 cbx_enc.dll。
编辑：@Topaco，这里有一些根据要求提供的示例数据。还没有收到供应商关于分发 DLL 的消息；正在努力……
CFB 的公共输入：
byte[] buffer = Encoding.ASCII.GetBytes("AAAAAAAAAAAAAABBBBBBBBBBBBBBBBBD"); //plain text
string key = "abcdef0123456789";
string iv = "0123456789ABCDEF";
从包装器到非托管 DLL 的 I/O：
纯文本十六进制：4141414141414141414141414141424242424242424242424242424242424244
密文十六进制：C9094F820428E07AE035B6749E18546C62F9D5FD4A78480215DA3625D376A271
来自带有FeedbackSize = 128; //CFB128的托管代码的I/O：
纯文本十六进制：4141414141414141414141414141424242424242424242424242424242424244
密文十六进制：6A1A5088ACDA505B47192093DD06CD987868BFD85278A4D7D3120CC85FCD3D83
来自带有FeedbackSize = 8 //CFB8的托管代码的I/O：
纯文本十六进制：4141414141414141414141414141424242424242424242424242424242424244
密文十六进制：6ACA3B1159D38568504248CDFF159C87BB2D3850EDAEAD89493BD91087ED7507
我还使用 ECB 进行了额外的测试，以查看他们的 API 是否像 ECB 一样（因此需要外部 XORing）。因此，我将 IV 作为纯文本传递给我的 ECB 代码，如下所示，并将其与第一次 XOR 之前的输出进行比较——它们也不匹配！
将 IV 作为明文传递给 ECB：30313233343536373839414243444546
密文十六进制：2B5B11C9ED9B111A065861D29C478FDA
来自非托管 DLL 的 CipherText Hex，在第一个 XOR 之前：88480EC34569A13BA174F735DF59162E
最后，这是我对上述测试的 ECB 实现：
static readonly string key = "abcdef0123456789";
static readonly string iv = "0123456789ABCDEF";
public static void Encrypt(ref byte[] buffer)
{
buffer = Encoding.ASCII.GetBytes(iv);
Console.WriteLine($"PlainText: {HexHelper.ToHexString(buffer)}");
var aes = new AesManaged
{
KeySize = 128,
Key = Encoding.ASCII.GetBytes(key),
BlockSize = 128,
Mode = CipherMode.ECB,
Padding = PaddingMode.None,
IV = new byte[] { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }
};
ICryptoTransform encryptor = aes.CreateEncryptor(aes.Key, aes.IV);
buffer = encryptor.TransformFinalBlock(buffer, 0, buffer.Length);
Console.WriteLine($"CipherText: {HexHelper.ToHexString(buffer)}");
}
谢谢。
【问题讨论】：
-
我不确定你的情况是怎么回事，但需要注意的一点是 CFB 模式有一个额外的参数以及 key 和 iv。我认为这可能是
FeedbackSize所指的。尝试将其设置为 8 或 1，看看结果是否与库匹配。 -
这里有一个例子会很有帮助，因为由于缺少.dll，上层代码无法执行。因此，您应该为两个代码中的每一个加密一个明文并发布明文、两个密文（十六进制或 Base64 编码）以及使用的密钥和 IV（以及与已发布数据不同的所有参数，例如 FeedbackSize、Padding ETC。）。事实上，提供 .dll 是最有意义的，但前提是您被允许这样做。
-
我根据您的样本数据尝试了一些猜测，但这里没有发现任何实质性内容。
cbx_enc.dll的描述可以在网上找到。在第 22 页上描述了VC_BlockEncrypt，在第 11 页上有一个与您的实现相对应的示例。我同意逻辑是 CFB128。参数在第10页有描述。值得注意的是，密钥应该作为十六进制字符串传递，即一个16字节的字符串用32个字符表示，所以字符串abcdef0123456789 -
你使用的不应该只是简单的ASCII编码，而是应该用十六进制字符串
61626364656630313233343536373839代替非托管dll。代码中似乎没有考虑到这一点，因此使用了不同的密钥。与密钥不同，IV 和明文缓冲区似乎是传统的字节数组。因此，我会给与适当键的比较另一个机会。还有一点是VC_BlockEncrypt的未知实现。在这里，您可以检查它在原始 AES-128（带有一个块的 ECB）的情况下是否正常运行。 -
如果明文缓冲区由一个块（16 字节）组成，只有
0，那么结果应该对应于 IV 的 AES-128 加密。您已经在上一个示例中尝试过类似的操作，但可能使用了错误的键（见上文）。VC_BlockEncrypt的源代码也很有帮助，您可能可以访问它并且可能会给您带来新的见解。
标签： c# cryptography aes dllimport rijndaelmanaged