【问题标题】:RSA Decryption exception: The length of the data to decrypt is not valid for the size of this keyRSA 解密异常:要解密的数据长度对于此密钥的大小无效
【发布时间】:2020-03-17 17:32:42
【问题描述】:

我有一个带有 (RSA + AES) 加密连接的 Angular + Net Core 应用程序。 来自客户端的所有请求都是通过 POST 来的。 (下面会给你一个例子。

下面提供的脚本运行良好,但在 5% 的情况下会引发异常:

要解密的数据长度对于此密钥的大小无效 在行中:

var decryptedAesKey = Encoding.UTF8.GetString(rsaCng.Decrypt(Convert.FromBase64String(request.k), RSAEncryptionPadding.Pkcs1));

加密部分(前端)

encrypt(requestObj:any):any {  
var rsaEncrypt = new JsEncryptModule.JSEncrypt();
var key = this.generateAesKey(32); //secret key
var iv = this.generateAesKey(16); //16 digit

var stringifiedRequest = CryptoJS.enc.Utf8.parse(JSON.stringify(requestObj));
var aesEncryptedRequest = CryptoJS.AES.encrypt(stringifiedRequest, 
CryptoJS.enc.Utf8.parse(key), 
{ 
  keySize: 128 / 8,
  iv: CryptoJS.enc.Utf8.parse(iv),
  padding: CryptoJS.pad.Pkcs7,
  mode: CryptoJS.mode.CBC
 });

rsaEncrypt.setPrivateKey(this.publicPemKey);
var encryptedKey = rsaEncrypt.encrypt(key);
var encryptedIV  = rsaEncrypt.encrypt(iv);

var encryptedRequestObj = {
    k: encryptedKey,
    v: encryptedIV,
    r: aesEncryptedRequest.toString()
 };

return encryptedRequestObj;

}

解密部分(C#后端)

var decryptedAesKey = Encoding.UTF8.GetString(rsaCng.Decrypt(Convert.FromBase64String(request.k), 
RSAEncryptionPadding.Pkcs1));
var decryptedAesIV = Encoding.UTF8.GetString(rsaCng.Decrypt(Convert.FromBase64String(request.v), RSAEncryptionPadding.Pkcs1));

byte[] encryptedBytes = request.r;
AesCryptoServiceProvider aes = new AesCryptoServiceProvider()
{
    Mode = CipherMode.CBC,
    Padding = PaddingMode.PKCS7,
    Key = Encoding.UTF8.GetBytes(decryptedAesKey),
    IV = Encoding.UTF8.GetBytes(decryptedAesIV)
};

ICryptoTransform crypto = aes.CreateDecryptor(aes.Key, aes.IV);
byte[] secret = crypto.TransformFinalBlock(encryptedBytes, 0, encryptedBytes.Length);
crypto.Dispose();

requestJson = Encoding.UTF8.GetString(secret);

示例,用户想要通过 id 打开页面。

前端:
1) 使用 AES
加密请求 ID 2) 使用 RSA
加密 AES 的密钥 & iv 3) 发送到后端

后端:
1) 使用 RSA 解密 AES 的密钥和值 2) 使用 AES' 密钥和 iv
解密请求 ID 3)解密并获取id,就像没有加密一样

这个逻辑工作得很好,但有时会中断......

失败请求示例:

{ "k":"L+ikMb/JGvFJmhBpADMGTVLFlkHOe69dZUVSQ5r7yHCvWSwY2x6KMR274ByflF0lDMYdCmywo+Nfq6JUybRctDqmAp8UFHXnhwBAv49d99mF5x2yGbJr/j0cn6EZyhweNK4p97i5yMM6MQtluZTIErpsUa22Cajtj8F+xl0jJPUMXIf8cs2X+ooFr5VP/p/vlbPmnEY3K/hMCRZRdXMkEqaCWoA5EnYMTQABtRXPZWgLSQwJpr4dqEAhGCBtga1AGsKF3dQCsKO92NYyst0ngkBiKwFNfy1QDwbk4SzKAKeBckaY17SHt526NMvpEv08BGV6btBxcM+ypsmpB4o0",
"v":"LIndJOjUgKHDlXqwpg7uSmDuut3oi5z9L/GKm2KgU7P2EXmf/JIpXM0JgpTXPJL7wUTndq3F9UMlMdU70JBOV56x/4uIBRbHbyvaG2JZYxbBZblwyYgdo1ZcK1OSE4k5oesQmMEGNEk9RVu+EZO4xAme6+mlyd2/Y/709jaC90PuiOG/k/4JMTTI/2q4s7tk6IgSxLBT8ZiOtgJVGdasSaAksEBMRHyUkzAIr5tSUw1VXedwJFPfwQT2nOD5dU2cxiNJKOwtO9uAYXly0U0FDoa/nkWskca8zaU+4EiPikJ6Km7phViH9JvwZFgHhBj+8FM6Jof+AdrY3q1dcMLFlg==",
"r":"OJnA3wFoKKG+iu4FciXyJg=="
}

正确请求示例:

{   "k":"uW8d7vIzlgkEkKTkDnHbBZeqKwdgoG+1BVZ/NUiC0pZ/LqZM9aUasQSx+qDg+X50ur30uRnEyAyIZXruYeHQb8cacx5mvr9LWLud+wueJXsOlEEdocD/4A1DfE9TDFdnTaVcMSIwhSVlLPUjO7ubJdANY9yK4S+vb0IyPbsrYpAT7ho01mDkvsH1rZsId/TmzQadmsGhThowu+mrQlz78rrdlN8nI5LnUQHXRNWMUgBvuteTpVBmyrfnIELIKoo/jI6Nj4rGPQBf7+2OOoZPs0Y1GtjXxUCTAt7madNLKSOdaPjdWjaOfGSwnymDNeEFyJQOmAwHZoOGYNd2B/UhQQ==",
"v":"IimiJFcKv5ZHWHljJixX0LUgV4I2GWAWPbk7dWHVhwmHEhTHA/hCdih/E1wiWFS+0KaL05ZobiZInyK7gCwYPHaz0aRCSQtVeBPiFg4f7L0gwfvk1GHwJ1wZjqNJZaYf0elXJzc2l5BwN+aXNWaNJDPA7M6kfK6UPkq84IV3ohCQcTuC8zPM7aMJHxpz9IudcrMmYIkeqrj9Do88CkTLv8yg5hk3EASPk9HqsUieuQixggv/8ZlHnp00iftc62LJlIuCkGn4WR3FkMdFdqpKXf6Ebj8PU1HOmokEtKtYJiOZ5JxieZO5Pnd+ez6sO7khIbdRFDhAQ20chsxKUypezw==",
"r":"2mbUgU44JFFDlWu8As2RIw=="
}

【问题讨论】:

  • 如果你想用 RSA 传输密钥,你应该使用RSA-KEM
  • 不幸的是,RSA-KEM 在 C# + Javascript 中还没有得到很好的支持
  • 嗯,PKCS#1 v1.5 开销至少 11 个字节。仍然可以将所有可能的输入空间用于 HKDF 的输入密钥材料。这在密钥生成方面更好。

标签: c# encryption cryptography aes rsa


【解决方案1】:

在请求失败的情况下,Base64 解码的加密 AES 密钥的长度为 255 个字节。对于 2048 位 RSA 密钥,它实际上应该是 256 字节,因为它是用于剩余数据的。

对于 RSA 加密 JSEncrypt 被使用,它有一个已知的错误,偶尔会导致太短的密文,这可能是你的问题的原因,请参阅here。此错误于 2019 年 7 月开放,尚未修复。

JSEncrypt内太短的密文被正确处理,不会出错。然而,跨平台的情况通常并非如此,因为太短的密文严格来说是无效的,因此一些编程语言将它们识别为无效,例如Python,显然 C# 是另一个。

如果太短的密文用0x00从左边手动填充到模的长度,那么在C#代码中密文也应该是可解密的。

更新:

  • 我已经成功使用您的代码测试了建议的修复。密文可以在 JavaScript 或 C# 代码中固定。 JavaScript 端的一个可能实现是例如关键:

    encryptedKey = btoa(atob(encryptedKey).padStart(256, "\0"));
    

    其中encryptedKeyJSEncrypt#encrypt 返回的Base64 编码密文。为确保此更正不适用于已具有正确长度的密文,长度检查很有用:长度为 4 * Math.ceil(256 / 3) 的 Base64 编码密文不需要修复,因为它对应于正确长度的密文256 字节,见here

  • 在设置加密的公钥时,您在 JSEncrypt 部分应用了方法setPrivateKey,正确的是setPublicKey,请参阅here。然而,JSEncrypt 似乎在内部解决了这个问题,因为它也能正常工作。然而,它应该改变,因为它具有误导性。

  • 正如@kelalaka 在 cmets 中已经提到的,IV 不是秘密,不需要加密。

【讨论】:

  • +1 不需要加密 IV。它可以清楚地添加到密文之前。 +2 应该更喜欢 RSA-KEM。
  • Topaco - 你认为如果我手动将 0x00 添加到所有破坏加密密钥,它应该可以解决问题吗?
  • 是的,我希望将原始密文(即 Base64 解码的密文)填充到正确长度的 0x00 值应该可以解决问题。
  • @DenisEvseev - 我已经使用您的代码成功测试了建议的修复程序,并在我的答案的更新部分描述了详细信息。
  • 非常感谢您,Topaco - 我会在 4 小时内给 50 分
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