使用System.Security.Cryptography将Win32 Crypto API调用转换为C#

Question

我已经完成了一项任务,即放弃我们产品的一个dll,并用一个纯C#替换它.旧的DLL是.NET 2.0托管C++(C++\CLI),它包含对Win32本机Crypto API的调用.新的DLL应该公开一个具有相同名称和方法的新对象,但应该用C#(.NET 4.0)编写.当然,新的DLL应该以与旧的DLL相同的方式加密(和解密) - 否则,所有保存的加密密码都在持久存储中,如在数据库或文件中 - 将无法解决!

这是本机(Win32)API调用的(伪)代码(请注意,输入始终是Unicode编码的):

//buffer_to_encrypt - Is the input to the following procedure and is the buffer
// to be encrypted using 3DES and the below password to generate a valid 3DES key
// The buffer is Unicode encoded!!!


HCRYPTPROV m_provider = NULL;
HCRYPTHASH m_hash = NULL;
HCRYPTKEY m_key = NULL;

static const unsigned char password[] = { 
                                                0xF1, 0x49, 0x4C, 0xD0, 0xC1, 
                                                0xE2, 0x1A, 0xEA, 0xFB, 0x34, 
                                                0x25, 0x5A, 0x63, 0xA5, 0x29, 
                                                0x09, 0x8E, 0xB6, 0x7B, 0x75 
                                            }; //20 BYTES password


CryptAcquireContextW( &m_provider, NULL, NULL, PROV_DH_SCHANNEL, CRYPT_MACHINE_KEYSET | CRYPT_VERIFYCONTEXT);

CryptCreateHash( m_provider, CALG_SHA1, NULL, 0, &m_hash );

CryptHashData( m_hash, password, (DWORD)20, 0 ); //password is a 20Bytes buffer 

CryptDeriveKey(m_provider, CALG_3DES, m_hash, CRYPT_EXPORTABLE, &m_key);

CryptEncrypt( m_key.handle(), NULL, TRUE, 0, buffer_to_encrypt, &dwFilled, (DWORD)total );

return buffer_to_encrypt;

现在,我正在尝试使用C#(System.Security.Cryptography命名空间)编写与.NET API公开的新Crypto对象相同的过程:

class Encryptor
{

         private static byte[] password = { 
                                            0xF1, 0x49, 0x4C, 0xD0, 0xC1, 
                                            0xE2, 0x1A, 0xEA, 0xFB, 0x34, 
                                            0x25, 0x5A, 0x63, 0xA5, 0x29, 
                                            0x09, 0x8E, 0xB6, 0x7B, 0x75 
                                        }; //20 BYTES password, same as the above native code




        private static byte[] EncryptInternal(string source)
        {
            byte[] resultArray = null;
            byte[] streamToEncrypt = Encoding.Unicode.GetBytes(source);

            using (TripleDESCryptoServiceProvider prov3des = new TripleDESCryptoServiceProvider())
            {

                prov3des.Mode = CipherMode.ECB;
                prov3des.Padding = PaddingMode.PKCS7;

                using (PasswordDeriveBytes pdb = new PasswordDeriveBytes(password, null)) //No slat needed here
                {
                    prov3des.Key = pdb.CryptDeriveKey("TripleDES", "SHA1", prov3des.KeySize, ZeroIV);
                }

                ICryptoTransform cTransform = prov3des.CreateEncryptor();

                resultArray = cTransform.TransformFinalBlock(streamToEncrypt, 0, streamToEncrypt.Length);

            }

            return resultArray;
        }
}

在这里,我面临一个恼人的问题 - 使用这两种方法加密的数组(结果加密缓冲区)是不一样的!每个数组的前8个字节(64位)是相同的,但下一个字节不是.这会导致使用两种方法以相同方式加密短字符串(最多3个字符),但是更长的字符串会导致不同的加密数据.

我如何强制这两种方法相同？那是 - 以相同的方式加密和解密,以便输出相同？我在这里错过了什么？.NET和Native(Win32)API之间是否有默认值\行为的更改？(我认为Win32 Crypto API中的默认3DES密码模式是EBC,而使用C#的默认是CBC - 如果我错了请纠正我).

谢谢!

奥马里

Answer 1

根据CryptDeriveKey的MSDN页面,似乎3DES的默认密码模式不是EBC而是CBC - "当为对称分组密码生成密钥时,默认情况下密钥是以密码块链接(CBC)模式设置的初始化向量为零.这种密码模式为批量加密数据提供了一种很好的默认方法.要更改这些参数,请使用CryptSetKeyParam函数." .Net TripleDES提供程序的默认模式也是CBC.尝试删除您将其设置为EBC的行,看看是否有帮助.

请注意,您需要知道初始化向量才能成功解密.默认情况下,CryptDeriveKey函数将使用零IV,这意味着为了在纯C#代码中匹配,您需要确保使用零IV.