RFC2898DeriveBytes如何生成AES密钥？

Question

我看到了一些代码

string password = "11111111";
byte[] salt = Encoding.ASCII.GetBytes("22222222");
Rfc2898DeriveBytes key = new Rfc2898DeriveBytes(password, salt);
RijndaelAlg.Key = key.GetBytes(RijndaelAlg.KeySize / 8);

我可以看到密钥是由Rfc2898DeriveBytes生成的密码和盐.然后AES通过GetBytes检索密钥.

但问题是,RFC2898DeriveBytes做了什么以及key.GetBytes(cb)做了什么？任何人都可以详细说明吗？我无法从文档中获取它.

Answer 1

RFC2898是指2000年9月发布的基于密码的加密规范.实际上,Rfc2898DeriveBytes需要使用密码和salt来生成密钥.它使用的方法称为PBKDF2(基于密码的密钥派生函数#2),并在RFC2898的5.2节中定义.从第5.2节:

PBKDF2应用伪随机函数(例如,参见附录B.1)来导出密钥.派生密钥的长度基本上是无限的.(但是,派生密钥的最大有效搜索空间可能受底层伪随机函数的结构限制.有关进一步讨论,请参阅附录B.1.)建议将PBKDF2用于新应用程序.

有关更多详细信息,请参阅RFC2898.

至于什么Rfc2898DeriveBytes.GetBytes,它在每次调用时返回一个不同的键; 它实际上只是使用相同的密码和盐重复应用PBKDF2,但也是迭代计数.

这在RFC doc中概述,其中PBKDF2定义为

PBKDF2 (P, S, c, dkLen)

P密码在哪里,S是盐,c是迭代计数,dkLen是所需密钥的长度.

该RFC的表现一般非常有趣和历史非常重要.RFC 1149非常重要,RFC 2324也是如此.

Answer 2

从查看Reflector中的实现:

public Rfc2898DeriveBytes(string password, byte[] salt) : this(password, salt, 0x3e8)
{
}

public Rfc2898DeriveBytes(string password, int saltSize, int iterations)
{
    if (saltSize < 0)
    {
        throw new ArgumentOutOfRangeException("saltSize", Environment.GetResourceString("ArgumentOutOfRange_NeedNonNegNum"));
    }
    byte[] data = new byte[saltSize];
    Utils.StaticRandomNumberGenerator.GetBytes(data);
    this.Salt = data;
    this.IterationCount = iterations;
    this.m_hmacsha1 = new HMACSHA1(new UTF8Encoding(false).GetBytes(password));
    this.Initialize();
}


public override byte[] GetBytes(int cb)
{
    if (cb <= 0)
    {
        throw new ArgumentOutOfRangeException("cb", Environment.GetResourceString("ArgumentOutOfRange_NeedNonNegNum"));
    }
    byte[] dst = new byte[cb];
    int dstOffset = 0;
    int count = this.m_endIndex - this.m_startIndex;
    if (count > 0)
    {
        if (cb < count)
        {
            Buffer.InternalBlockCopy(this.m_buffer, this.m_startIndex, dst, 0, cb);
            this.m_startIndex += cb;
            return dst;
        }
        Buffer.InternalBlockCopy(this.m_buffer, this.m_startIndex, dst, 0, count);
        this.m_startIndex = this.m_endIndex = 0;
        dstOffset += count;
    }
    while (dstOffset < cb)
    {
        byte[] src = this.Func();
        int num3 = cb - dstOffset;
        if (num3 > 20)
        {
            Buffer.InternalBlockCopy(src, 0, dst, dstOffset, 20);
            dstOffset += 20;
        }
        else
        {
            Buffer.InternalBlockCopy(src, 0, dst, dstOffset, num3);
            dstOffset += num3;
            Buffer.InternalBlockCopy(src, num3, this.m_buffer, this.m_startIndex, 20 - num3);
            this.m_endIndex += 20 - num3;
            return dst;
        }
    }
    return dst;
}