为什么 RijndaelManaged 和 AesCryptoServiceProvider 返回不同的结果？

Question

这是我运行过的示例。 它具有相同的Mode、Padding、BlockSize、KeySize。 我使用相同的初始化向量、密钥和数据。

使用 RijndaelManaged 会生成以下加密值： 0x8d,0x81,0x27,0xc6,0x3c,0xe2,0x53,0x2f,0x35,0x78,0x90,0xc2,0x2e,0x3b,0x8a,0x61, 0x41,0x47,0xd6,0xd0,0xff,0x92,0x72,0x3d,0xc6,0x16,0x2b,0xd8,0xb5,0xd9,0x12,0x85

使用 AesCryptoServiceProvider 生成加密值： 0x8d,0x9f,0x6e,0x99,0xe9,0x54,0x8b,0x12,0xa9,0x88,0x1a,0x3d,0x65,0x23,0x9c,0x4e, 0x18,0x5a,0x89,0x31,0xf5,0x75,0xc5,0x9e,0x0d,0x43,0xe9,0x86,0xd4,0xf3,0x64,0x3a

这是我用来生成这些结果的代码

   public partial class AesTest
   {
      private SymmetricAlgorithm mEncryptionType;
      private byte[] mPrivateKey;
      private byte[] mInitializationVector;
      private byte[] mData;

      public AesTest()
      {
         mPrivateKey = new byte[32] 
         { 
            0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 
            0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 
            0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 
            0x22, 0x22, 0x22, 0x22,
            0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 
            0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 
            0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 
            0x22, 0x22, 0x22, 0x22
         };

         mInitializationVector = new byte[16]
         { 
            0x33, 0x33, 0x33, 0x33,
            0x33, 0x33, 0x33, 0x33,
            0x33, 0x33, 0x33, 0x33,
            0x33, 0x33, 0x33, 0x33
         };

         mData = new byte[16]
         {
            0x44, 0x44, 0x44, 0x44,
            0x44, 0x44, 0x44, 0x44,
            0x44, 0x44, 0x44, 0x44,
            0x44, 0x44, 0x44, 0x44
         };

         mEncryptionType = new RijndaelManaged();
         mEncryptionType.Mode = CipherMode.CFB;
         mEncryptionType.Padding = PaddingMode.PKCS7;
         mEncryptionType.BlockSize = 128;
         mEncryptionType.KeySize = 256;

         byte[] rij_encrypted_data = Encrypt(mData);

         mEncryptionType = new AesCryptoServiceProvider();
         mEncryptionType.Mode = CipherMode.CFB;
         mEncryptionType.Padding = PaddingMode.PKCS7;
         mEncryptionType.BlockSize = 128;
         mEncryptionType.KeySize = 256;

         byte[] aes_encrypted_data = Encrypt(mData);
      }

      public virtual byte[] Encrypt(byte[] unencryptedData)
      {
         return TransformData(unencryptedData, mEncryptionType.CreateEncryptor(mPrivateKey, mInitializationVector));
      }

      private byte[] TransformData(byte[] dataToTransform, ICryptoTransform cryptoTransform)
      {
         byte[] result = new byte[0];
         if (dataToTransform != null && cryptoTransform != null && dataToTransform.Length > 0)
         {
            // Create the memory stream to store the results
            MemoryStream mem_stream = new MemoryStream();
            // Create the crypto stream to do the transformation
            CryptoStream crypto_stream = new CryptoStream(mem_stream, cryptoTransform, CryptoStreamMode.Write);
            // bytes are transformed on a write
            crypto_stream.Write(dataToTransform, 0, dataToTransform.Length);
            // Flush the final block
            crypto_stream.FlushFinalBlock();
            // Convert the transformed memory stream back to a byte array
            result = mem_stream.ToArray();
            // Close the streams
            mem_stream.Close();
            crypto_stream.Close();
         }
         return result;
      }
   }

我想我只是想知道我是否错过了一些东西。

更新：事实证明AesManaged如果您尝试将 CipherMode 设置为 CFB， 将抛出 CryptographicException（“指定的密码模式对此算法无效”）。 我觉得 AesCryptoServiceProvider 应该这样做，但事实并非如此。 有趣的是，FIPS 认证类别允许无效的密码模式。

Answer 1

Microsoft 的回应：

RijndaelManaged 类和
AesCryptoServiceProvider 类有两个
不同的实现。
RijndaelManaged 类是一种
Rijndael算法的实现
在.net框架中，这不是
经 NIST（国家标准技术研究院）验证
标准与技术研究所）
加密模块验证
计划（CMVP）。

然而，
AesCryptoServiceProvider 类调用
Windows Crypto API，它使用
RSAENH.DLL，并已通过验证
NIST 的 CMVP。 虽然莱因达尔
算法是 NIST 的获胜者
竞争选择算法
这将成为 AES，有一些
Rijndael 和 Rijndael 之间的区别
官方 AES。 所以，
Rijndael管理类和
AesCryptoServiceProvider 类有
实施上的细微差别。

另外，RijndaelManaged 类
无法提供同等的
使用 AES 实施。 有
.net 中实现的另一个类
框架，AesManaged 类。 这
刚刚包装的类RijndaelManaged
具有固定块大小的类和
实现 AES 的迭代次数
标准。 但是，它不支持
反馈大小，特别是当
模式设置为CFB或OFB时，
将抛出CryptographicException。

欲了解更多信息，请参阅
以下 MSDN 文档。

AesManaged 类 和 AesManaged.Mode 属性

如果您想选择标准 AES 作为
您的安全算法
应用程序，我们建议使用
AesCryptoServiceProvider 类。 如果你
想要混合 RijndaelManged 类
和 AesCryptoServiceProvider 类
您的应用程序，我们建议使用 CBC
模式而不是 CFB 模式
方案自实施以来
两类中的 CBC 模式都是
相同的。

Answer 2

我认为这与 CipherMode.CFB 有关。 请参阅这篇文章描述 AesManaged：

AesManaged实际上只是一个包装器
围绕 RinjdaelManaged 使用一些代码
添加以确保您不会
设置算法以在
非 AES 兼容方式。 例如，
AesManaged 不允许您
更改块大小。 （这也将
禁止使用CFB和OFB模式
因为那样
RijndaelManaged 与这些合作
模式）。

请注意，如果您使用 CipherMode.ECB 或 CipherMode.CBC，您将看到相同的结果。 为什么您需要 CFB 而不是 CBC？

Answer 3

来自 此的附加信息帖子 说：

本质上，如果您想将 RijndaelManaged 用作 AES，您需要确保：
1）块大小设置为128位
2）您没有使用CFB模式，或者如果您使用反馈大小也是128位

太好了。 我添加了 mEncryptionType.FeedbackSize = 128; 对于上面的示例，我得到一个 CryptographicExecption:

System.Security.Cryptography.CryptographyException was unhandled 
    消息=“错误数据。\r\n” 
    来源=“系统核心” 
    堆栈跟踪： 
         在 System.Security.Cryptography.CapiNative.SetKeyParameter（SafeCapiKeyHandle 密钥、KeyParameter 参数、Byte[] 值） 
         在 System.Security.Cryptography.CapiNative.SetKeyParameter（SafeCapiKeyHandle 密钥、KeyParameter 参数、Int32 值） 
         在 System.Security.Cryptography.CapiSymmetricAlgorithm.SetupKey（SafeCapiKeyHandle 密钥，Byte[] iv，CipherMode cipherMode，Int32 FeedbackSize） 
         在 System.Security.Cryptography.CapiSymmetricAlgorithm..ctor（Int32 blockSize、Int32 FeedbackSize、SafeCspHandle 提供程序、SafeCapiKeyHandle 密钥、Byte[] iv、CipherMode cipherMode、PaddingMode paddingMode、EncryptionMode 加密模式） 
         在 System.Security.Cryptography.AesCryptoServiceProvider.CreateEncryptor（SafeCapiKeyHandle 密钥，Byte[] iv） 
         在 System.Security.Cryptography.AesCryptoServiceProvider.CreateEncryptor(Byte[] key, Byte[] iv) 
         在 C:\Documents and Settings\nschoonmaker\My Documents\Visual Studio 2005\Projects\AESTest\AESTest\Form1.cs 中的 AESTest.Form1.Encrypt(Byte[] unencryptedData)：第 79 行 
         在 C:\Documents and Settings\nschoonmaker\My Documents\Visual Studio 2005\Projects\AESTest\AESTest\Form1.cs 中的 AESTest.Form1..ctor() 处：第 73 行 
         在 C:\Documents and Settings\nschoonmaker\My Documents\Visual Studio 2005\Projects\AESTest\AESTest\Program.cs 中的 AESTest.Program.Main() 处：第 17 行 
   

System.Core dll 是否有问题不支持此功能，或者我需要更改其他内容吗？

顺便说一句，如果我将两者的 FeedbackSize 更改为 8，它似乎有效！ 即使对于 CFB 模式也是如此。 所以我想我的下一个问题是，如何让 128 工作（希望这能结束这个问题）？