我使用 GUID 作為鍵並且它拋出錯誤 Specified key is not a valid size for this algorithm

Question

我有以下對稱加密字符串內容的方法，

 public static class EncodeExtension
{
    public static string AesEncryptString(this string plainText, string key)
    {
        byte[] iv = new byte[16];
        byte[] array;

        using (Aes aes = Aes.Create())
        {
            aes.Key = Encoding.UTF8.GetBytes(key);
            aes.IV = iv;

            ICryptoTransform encryptor = aes.CreateEncryptor(aes.Key, aes.IV);

            using (MemoryStream memoryStream = new MemoryStream())
            {
                using (CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream((Stream)memoryStream, encryptor, CryptoStreamMode.Write))
                {
                    using (StreamWriter streamWriter = new StreamWriter((Stream)cryptoStream))
                    {
                        streamWriter.Write(plainText);
                    }

                    array = memoryStream.ToArray();
                }
            }
        }

        return Convert.ToBase64String(array);
    }
}

現在我想傳遞一個隨機Guid作為每個字符串內容字符串的鍵，

var key1 = Guid.NewGuid().ToString();
var encryptedData = "test1".AesEncryptString(key1);


var key2 = Guid.NewGuid().ToString();
var encryptedData = "test2".AesEncryptString(key2);

在這里我得到Specified key is not a valid size for this algorithm ？ 這里期望的密鑰大小是多少？ 我會生成隨機密鑰大小嗎？

Answer 1

即使可以，也不要使用 GUID 作為加密密鑰，因為它們不是使用加密安全隨機生成器 (CSRNG) 生成的，因此破解基於 GUID 的密鑰比安全生成的密鑰更容易。 切勿將 GUID 用於加密敏感操作。

我什至不建議在 GUID 上運行 KDF，因為這不會改變下面的低熵。

從 .NET 6 開始，生成加密安全隨機密鑰要容易得多：

byte[] key = RandomNumberGenerator.GetBytes(32); // generate 256-bits

Answer 2

byte[] iv = new byte[16];
byte[] array;
using var aes = Aes.Create();
aes.Key = Encoding.UTF8.GetBytes(key);
aes.IV = iv;

這一切都被嚴重破壞了。

代表有效 UTF8 字符串的 16 個字節不是很隨機。 如果我看到您的代碼，我將能夠猜出您密鑰的很大一部分。

.IV必須始終是唯一的。 如果您曾經使用相同的.Key和.IV加密兩個不同的輸入，那么您的加密很容易被破解。 生成隨機 IV 並將其作為純文本寫入 output 是很常見的。 例如memoryStream.Write(aes.IV)

使用加鹽的 hash將密碼字符串轉換為密鑰會更好，但前提是您可以確保您的鹽是保密的。

Answer 3

此錯誤源於 GUID UTF8 字符串的字節大小不是 AES 的有效密鑰大小（128、192 或 256 位）。

您可以使用密鑰派生 function （例如PBKDF2 ）從您的 GUID 派生密鑰。 PBKDF2由 class Rfc2898DeriveBytes在 .net 中實現

public static string AesEncryptString(this string plainText, string key) {
    byte[] array;
    byte[] keyBytes;

    using (Aes aes = Aes.Create())
    {
        using (Rfc2898DeriveBytes pbkdf = new Rfc2898DeriveBytes(key, Encoding.UTF8.GetBytes(key)))
        {
            // here 16 bytes for AES128
            keyBytes = pbkdf.GetBytes(16);
        }

        aes.Key = keyBytes;
        //for convenience here we use the key as iv too
        aes.IV = keyBytes;

        ICryptoTransform encryptor = aes.CreateEncryptor(aes.Key, aes.IV);

        using (MemoryStream memoryStream = new MemoryStream())
        {
            using (CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream((Stream)memoryStream, encryptor, CryptoStreamMode.Write))
            {
                using (StreamWriter streamWriter = new StreamWriter((Stream)cryptoStream))
                {
                    streamWriter.Write(plainText);
                }

                array = memoryStream.ToArray();
            }
        }
    }

    return Convert.ToBase64String(array); 
 }

請小心，因為您也必須使用相同的行為來生成解密密鑰。