AES-256-CBC 解密错误说明填充无效且无法删除

Question

我有一个 PHP 应用程序使用 openSSL 将带有 Base64 编码的 AES-256-CBC 加密字符串发送到 .NET 应用程序。我启动了解密方法，但是当我尝试实际解密数据时总是出错。错误状态为“填充无效且无法删除”。我在这里做错了什么？

PHP函数生成的加密Base64值是： p07cNwcvcYLxvYHCUsmZqKYr40IXXYjEHr7r+JdgXiJT5/wpDSDmr48JLOXyNEL7

关键是： M2AZULUALPHA

盐是： TripBuilder2017x

PHP函数是：

function encrypt($text) {
$key = "M2AZULUALPHA";
$block = mcrypt_get_block_size(MCRYPT_RIJNDAEL_256, MCRYPT_MODE_CBC);
$padding = $block - (strlen($text) % $block);
$text .= str_repeat(chr($padding), $padding);

$crypttext = openssl_encrypt($text,'aes-256-cbc', $key,  OPENSSL_RAW_DATA, 'TripBuilder2017x');
return base64_encode($crypttext);

}

.NET 解密函数：

 private string Decrypt(string cipherText)
        {
            string EncryptionKey = "M2AZULUALPHA";
            byte[] saltArray = Encoding.ASCII.GetBytes("TripBuilder2017x");


            byte[] cipherBytes = Convert.FromBase64String(cipherText);
            using (Aes encryptor = Aes.Create())
            {
                Rfc2898DeriveBytes pdb = new Rfc2898DeriveBytes(EncryptionKey, saltArray);
                encryptor.Mode = CipherMode.CBC;
                encryptor.BlockSize = 128;
                encryptor.KeySize = 256;
                encryptor.Padding = PaddingMode.PKCS7;
                encryptor.Key = pdb.GetBytes(32);
                encryptor.IV = pdb.GetBytes(16);

                using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
                {
                    using (CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, encryptor.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Write))
                    {
                        cs.Write(cipherBytes, 0, cipherBytes.Length);
                        cs.Close();
                    }
                    cipherText = Encoding.Unicode.GetString(ms.ToArray());
                }


            }
            return cipherText;
        }

更新 我使用了一个在线 openSSL 解密工具，输入了我的 IV、Key 和 base64 文本。它生成了正确的字符串，但字符串中有一些奇怪的块。

更新 2 这是更新的 PHP 代码。我也将密钥大小增加到 16 个字节。我仍然收到同样的错误。

$key = "M2AZULUALPHAECHO";
$salt = "TripBuilder2017x";
$mode = "aes-256-cbc";
$text = "BrassMonkey";

function encrypt($text,$key,$salt,$mode) {

    return base64_encode(encryptplain($text,$key,$salt,$mode));
}

function encryptplain($text,$key,$salt,$mode) {


    $block = mcrypt_get_block_size(MCRYPT_RIJNDAEL_128, MCRYPT_MODE_CBC);
    $padding = $block - (strlen($text) % $block);
    $text .= str_repeat(chr($padding), $padding);

    $crypttext = openssl_encrypt($text, $mode, $key, 1, $salt);
    return ($crypttext);
}

更新 3：我的 .NET 代码

private string Decrypt(string cipherText)
        {
            string EncryptionKey = "M2AZULUALPHAECHO";
            byte[] saltArray = Encoding.ASCII.GetBytes("TripBuilder2017x");

            byte[] cipherBytes = Convert.FromBase64String(cipherText);
            using (Aes encryptor = Aes.Create())
            {

                encryptor.Mode = CipherMode.CBC;
                encryptor.BlockSize = 128;
                encryptor.KeySize = 256;
                encryptor.Padding = PaddingMode.PKCS7;
                encryptor.Key = Encoding.ASCII.GetBytes(EncryptionKey);
                encryptor.IV = saltArray;

                using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
                {
                    using (CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, encryptor.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Write))
                    {
                        cs.Write(cipherBytes, 0, cipherBytes.Length);
                        cs.Close();
                    }
                    cipherText = Encoding.Unicode.GetString(ms.ToArray());
                }


            }
            return cipherText;
        }

Answer 1

我可以看到几个直接的问题：

1. 您的 C# 解密代码使用 PBKDF2 从密码和盐 派生 AES 密钥和 IV，而您的 PHP 加密代码使用密码和盐 直接 作为AES 密钥和 IV。如果你想让它正常工作，你需要在这两个地方使用相同的逻辑。
2. 在计算块长度和填充输入时，您在 PHP 代码中指定了错误的加密算法 - 各种版本的 Rijndael 根据其 块 长度命名，而所有版本的 AES具有 128 位块长度（即 Rijndael-128）并使用不同的 key 长度。因此，如果您想要正确的填充，您需要指定 MCRYPT_RIJNDAEL_128。
3. 除非您还指定 OPENSSL_ZERO_PADDING 标志，否则您不应在加密期间自行执行填充 - 如果您未能指定此标志，OpenSSL 会将其自己的 PKCS#7 填充添加到输入文本中，扩展它由另一个块，您的解密逻辑只会剥离该部分，忽略您手动添加的填充（并导致您使用在线 OpenSSL 解密工具观察到的“字符串中的奇怪块”）。
4. 您需要确保您指定的 AES 密钥大小实际上与您指定的算法相匹配 - PHP 的 openssl_encrypt() 函数扩展了您的密钥大小（带有空字节）以匹配您指定的算法，而 C# 将自动调整 算法以匹配您提供的密钥大小。在这种情况下，您的 C# 代码实际上是在执行 AES-128 解密，这与您在 PHP 代码中执行的 AES-256 加密不兼容。

其他说明：

1. 如果您想要从 openssl_encrypt() 获得 Base64 编码的结果，您可以省略 OPENSSL_RAW_DATA 标志，它将返回 Base64 编码的密文。
2. 问题 #1 的正确解决方案应该是在两个地方都执行密钥派生，或者使用 二进制 密钥和 IV 值 - 明文密钥的熵要小得多，而且安全性要低得多。
3. 您不应在代码中硬编码密钥和 IV - 密钥应作为参数提供，IV 应随机生成并随后与密文相关联。