来自 C# 的 crypto-js DES 解密

Question

我有一个使用 DES 加密的 C# 加密方法。 我需要在 node.js api 中解密该值，我正在创建。 我已经设法在 api 中重新创建了大部分解密方法，但是当我传入要解密的秘密和值时，我得到了不同的结果。

加密.cs

public static string Encrypt(string toEncrypt, string key)
{
    var des = new DESCryptoServiceProvider();
    var ms = new MemoryStream();

    des.Key = HashKey(key, des.KeySize / 8);
    des.IV = HashKey(key, des.KeySize / 8);
    string s = Encoding.UTF8.GetString (des.Key);
    des.IV = Encoding.UTF8.GetBytes (key);
    byte[] inputBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(toEncrypt);

    var cs = new CryptoStream(ms, des.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write);
    cs.Write(inputBytes, 0, inputBytes.Length);
    cs.FlushFinalBlock();

    return HttpServerUtility.UrlTokenEncode(ms.ToArray());
}

public static string Decrypt(string toDecrypt, string key)
{
    var des = new DESCryptoServiceProvider();
    var ms = new MemoryStream();

    des.Key = HashKey(key, des.KeySize / 8);
    des.IV = HashKey(key, des.KeySize / 8);
    byte[] inputBytes = HttpServerUtility.UrlTokenDecode(toDecrypt);

    var cs = new CryptoStream(ms, des.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Write);
    cs.Write(inputBytes, 0, inputBytes.Length);
    cs.FlushFinalBlock();

    var encoding = Encoding.UTF8;
    return encoding.GetString(ms.ToArray());
}

public static byte[] HashKey(string key, int length)
{
    var sha = new SHA1CryptoServiceProvider();
    byte[] keyBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(key);
    byte[] hash = sha.ComputeHash(keyBytes);
    byte[] truncateHash = new byte[length];
    Array.Copy(hash, 0, truncateHash, 0, length);
    return truncateHash;
}

这是我继承的代码，到目前为止，我已经设法重新创建：

应用程序.js

var keyHex = 'Secret'
var ciphertext = 'EncryptedValue'          
// Decrypt
var keyBytes = CryptoJS.enc.Utf8.parse(keyHex)
var sh1KeyVal = CryptoJS.SHA1(keyBytes)
var trunc = convertWordArrayToUint8Array(sh1KeyVal).slice(0, 8)
var decoded = decodeURI(ciphertext)
var key = trunc.toString(CryptoJS.enc.Utf8)
var bytes  = CryptoJS.DES.decrypt(decoded, key, { iv: key });
var originalText = bytes.toString(CryptoJS.enc.Utf8);
console.log('Message: ', originalText);

秘密的散列过程是我能够重新创建的，并且我已经确认 api 中的值trunc与HashKey方法输出的字节数组相同。

但是，当我使用var bytes = CryptoJS.DES.decrypt(decoded, key, { iv: key });进行简单加密时它给出的加密值与 C# 方法不同，我认为这就是解密失败的原因。

我发现了一些东西，但不确定如何解决是，当我传递密钥的值和要解密的值时，它们需要是字符串，但是在 C# 版本中，CryptoStream 需要一个字节数组，所以我必须做是将要解密的值作为字符串传递，我不确定这是否有效。 密钥也是如此， DESCryptoServiceProvider接受密钥和 iv 作为字节 arrays，但是当我转换 crypto-js 截断数组时，它只是转换字节数组的文字文本。 我目前正在尝试使用以下方法进行转换：

var key = trunc.toString(CryptoJS.enc.Utf8)

我错过了这个过程中的一个步骤，我错过了什么吗？

Answer 1

在 C# 代码的加解密部分，IV 由des.IV = HashKey(key, des.KeySize / 8)确定。 在加密部分，这个值稍后会被des.IV = Encoding.UTF8.GetBytes(key)覆盖。
因此，加密和解密使用不同的 IV，在 CBC 模式的上下文中，解密后会产生损坏的明文开头。 除此之外，key 会引发异常，因此 IV 长度不等于 8 个字节。
据推测，IV 的覆盖是复制/粘贴错误。 因此，以下行des.IV = Encoding.UTF8.GetBytes(key)被忽略。

除了这个问题之外，这两个代码在以下方面有所不同：

• 在 C# 代码中， HttpServerUtility.UrlTokenEncode()执行Base64url编码，附加 Base64 填充字节 0、1 或 2 的数量，而不是通常的填充字节 ( = )。 这不能由 JavaScript 代码中使用的decodeURI() () 解码，因为decodeURI()解码URL 编码。 此外，由于 CryptoJS 可以处理 Base64 编码，因此转换为 Base64 比 Base64url 解码更有效。 可以转换为 Base64，例如：

   function toBase64(b64url){ var b64withoutPadding = b64url.substring(0, b64url.length - 1).replace(/-/g, '+').replace(/_/g, '/') var numberPaddingBytes = parseInt(b64url.substring(b64url.length - 1)) var b64 = b64withoutPadding.padEnd(b64withoutPadding.length + numberPaddingBytes, '='); return b64 }

• 在 C# 代码中，SHA1 hash 的前 8 个字节用作 DES 密钥。 CryptoJS 代码需要 DES 密钥作为WordArray ，这在 CryptoJS 代码中实现不正确。 一个可能的实现是：

   var keyDES = CryptoJS.lib.WordArray.create(sh1KeyVal.words.slice(0, 8 / 4));

通过这些更改，可以使用 CryptoJS 代码进行解密。 在以下示例中，密文是使用 C# 代码生成的：

 var key = 'my passphrase' var ciphertextB64url = 'jUtdTa7mUnBrL1yW5uA85GrD2mwUFLOzzsiZH0chPWo1' var ciphertextB64 = toBase64(ciphertextB64url); var keyUtf8 = CryptoJS.enc.Utf8.parse(key) var sha1KeyVal = CryptoJS.SHA1(keyUtf8) var keyDES = CryptoJS.lib.WordArray.create(sha1KeyVal.words.slice(0, 8 / 4)); var bytes = CryptoJS.DES.decrypt(ciphertextB64, keyDES, { iv: keyDES }); var originalText = bytes.toString(CryptoJS.enc.Utf8); console.log('Message: ', originalText); // Message: The quick brown fox jumps... function toBase64(b64url){ var b64withoutPadding = b64url.substring(0, b64url.length - 1).replace(/-/g, '+').replace(/_/g, '/') var numberPaddingBytes = parseInt(b64url.substring(b64url.length - 1)) var b64 = b64withoutPadding.padEnd(b64withoutPadding.length + numberPaddingBytes, '='); return b64 }

 <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/crypto-js/4.0.0/crypto-js.min.js"></script>

请注意，这两个代码都有严重的漏洞（也是评论）：

• DES 是一种不安全的算法。 更好地使用例如AES。
• SHA1 也是不安全的。 最好选择例如SHA256
• 从摘要中派生密钥是不安全的。 最好使用可靠的密钥派生 function，如 Argon2 或 PBKDF2。
• 使用密钥作为 IV 通常是不安全的。 正确的方法是为每个加密生成一个随机 IV。 非秘密 IV 与密文（通常是连接的）一起传递。