RijndaelManaged“填充无效且无法删除”仅在生产中解密时才会发生

Question

我知道有人就此提出了其他问题，但到目前为止没有一个提供解决方案或者正是我遇到的问题。

下面的类处理字符串的加密和解密，传入的密钥和向量始终相同。

被加密和解密的字符串始终是数字，大多数工作正常，但偶尔会在解密时失败（但仅在生产服务器上）。我应该提到，本地和生产环境都位于 Windows Server 2003 上的 IIS6 中，使用该类的代码位于 .ashx 处理程序中。在生产服务器上失败的示例是“0000232668”，

错误消息是

System.Security.Cryptography.CryptographyException：填充无效且无法删除。 在 System.Security.Cryptography.RijndaelManagedTransform.DecryptData(Byte[] inputBuffer, Int32 inputOffset, Int32 inputCount, Byte[]& outputBuffer, Int32 outputOffset, PaddingMode paddingMode, Boolean fLast)

以及代码

 public class Aes
    {
        private byte[] Key;
        private byte[] Vector;

        private ICryptoTransform EncryptorTransform, DecryptorTransform;
        private System.Text.UTF8Encoding UTFEncoder;

        public Aes(byte[] key, byte[] vector)
        {
            this.Key = key;
            this.Vector = vector;

            // our encyption method
            RijndaelManaged rm = new RijndaelManaged();

            rm.Padding = PaddingMode.PKCS7;

            // create an encryptor and decyptor using encryption method. key and vector
            EncryptorTransform = rm.CreateEncryptor(this.Key, this.Vector);
            DecryptorTransform = rm.CreateDecryptor(this.Key, this.Vector);

            // used to translate bytes to text and vice versa
            UTFEncoder = new System.Text.UTF8Encoding();
        }

        /// Encrypt some text and return a string suitable for passing in a URL. 
        public string EncryptToString(string TextValue)
        {
            return ByteArrToString(Encrypt(TextValue));
        }

        /// Encrypt some text and return an encrypted byte array. 
        public byte[] Encrypt(string TextValue)
        {
            //Translates our text value into a byte array. 
            Byte[] bytes = UTFEncoder.GetBytes(TextValue);
            Byte[] encrypted = null;

            //Used to stream the data in and out of the CryptoStream. 
            using (MemoryStream memoryStream = new MemoryStream())
            {                
                using (CryptoStream cs = new CryptoStream(memoryStream, EncryptorTransform, CryptoStreamMode.Write))
                {
                    cs.Write(bytes, 0, bytes.Length);                    
                }

                encrypted = memoryStream.ToArray();                
            }

            return encrypted;
        }

        /// The other side: Decryption methods 
        public string DecryptString(string EncryptedString)
        {
            return Decrypt(StrToByteArray(EncryptedString));
        }

        /// Decryption when working with byte arrays.     
        public string Decrypt(byte[] EncryptedValue)
        {
            Byte[] decryptedBytes = null;

            using (MemoryStream encryptedStream = new MemoryStream())
            {
                using (CryptoStream decryptStream = new CryptoStream(encryptedStream, DecryptorTransform, CryptoStreamMode.Write))
                {
                    decryptStream.Write(EncryptedValue, 0, EncryptedValue.Length);
                }

                decryptedBytes = encryptedStream.ToArray();
            }

            return UTFEncoder.GetString(decryptedBytes);
        }

        /// Convert a string to a byte array.  NOTE: Normally we'd create a Byte Array from a string using an ASCII encoding (like so). 
        //      System.Text.ASCIIEncoding encoding = new System.Text.ASCIIEncoding(); 
        //      return encoding.GetBytes(str); 
        // However, this results in character values that cannot be passed in a URL.  So, instead, I just 
        // lay out all of the byte values in a long string of numbers (three per - must pad numbers less than 100). 
        public byte[] StrToByteArray(string str)
        {
            if (str.Length == 0)
                throw new Exception("Invalid string value in StrToByteArray");

            byte val;
            byte[] byteArr = new byte[str.Length / 3];
            int i = 0;
            int j = 0;
            do
            {
                val = byte.Parse(str.Substring(i, 3));
                byteArr[j++] = val;
                i += 3;
            }
            while (i < str.Length);
            return byteArr;
        }

        // Same comment as above.  Normally the conversion would use an ASCII encoding in the other direction: 
        //      System.Text.ASCIIEncoding enc = new System.Text.ASCIIEncoding(); 
        //      return enc.GetString(byteArr);     
        public string ByteArrToString(byte[] byteArr)
        {
            byte val;
            string tempStr = "";
            for (int i = 0; i <= byteArr.GetUpperBound(0); i++)
            {
                val = byteArr[i];
                if (val < (byte)10)
                    tempStr += "00" + val.ToString();
                else if (val < (byte)100)
                    tempStr += "0" + val.ToString();
                else
                    tempStr += val.ToString();
            }
            return tempStr;
        }

编辑： 感谢您的所有帮助，但是您的回答并没有解决问题，事实证明问题非常简单。我在一台服务器上生成一个加密字符串，并将其交给另一台服务器上的处理程序进行解密和处理，但事实证明，在不同服务器上运行时，加密结果不同，因此接收服务器无法解密它。其中一个答案偶然发现了这一点，这就是我接受它的原因

Answer 1

我倾向于明确调用 FlushFinalBlock关闭 CryptoStream 之前的方法。这意味着在您的加密方法中执行以下操作：

using (CryptoStream cs = new CryptoStream(memoryStream, EncryptorTransform, CryptoStreamMode.Write))
{
    cs.Write(bytes, 0, bytes.Length);
    cs.FlushFinalBlock();        
}

如果您不执行此操作，则加密数据可能会被截断 - 这将导致“无效填充”情况。使用 PKCS7 时始终存在填充，即使加密的数据与密码的块长度对齐也是如此。

Answer 2

当加密和解密由于某种原因未使用相同的密钥或初始化向量时，有时您会收到有关无效填充的消息。填充是添加到明文末尾的字节数，以使其达到密码工作所需的完整块数。在 PKCS7 填充中，每个字节等于添加的字节数，因此解密后始终可以将其删除。您的解密导致字符串的最后一个 n 字节不等于最后一个字节的 n 值（希望这句话有意义）。所以我会仔细检查你所有的钥匙。

或者，在您的情况下，我建议您确保为每个加密和解密操作创建并处置一个 RijndaelManagedTransform 实例，并使用密钥和向量对其进行初始化。这个问题很可能是由于重复使用这个变换对象引起的，这意味着在第一次使用之后，它不再处于正确的初始状态。

Answer 3

这会导致字符值无法在 URL 中传递

是否有原因您使用自己的编码 StrToByteArray，而不是 Base64 编码？

如果你做出这些改变：

public string EncryptToString(string TextValue)
{
  return Convert.ToBase64String(Encrypt(TextValue));
}

public string DecryptToString(string TextValue)
{
  return Decrypt(Convert.FromBase64String(TextValue));
}

那么事情应该会好得多。

编辑：
关于 ToBase64String 和 QueryString 的问题：
如果您进行自己的 QueryString 解析，那么您需要确保仅在第一个 = 符号上进行拆分。

var myURL = "http://somewhere.com/default.aspx?encryptedID=s9W/h7Sls98sqw==&someKey=someValue";
var myQS = myURL.SubString(myURL.IndexOf("?") + 1);
var myKVPs = myQS.Split("&");
foreach (var kvp in myKVPs) {
  // It is important you specify a maximum number of 2 elements
  // since the Base64 encoded string might contain =-signs.
  var keyValue = kvp.Split("=", 2);
  var key = keyValue[0];
  var value = keyValue[1];
  if (key == "encryptedID")
    var decryptedID = myAES.DecryptToString(value);
}

这样，当查询字符串采用 Base64 编码时，您无需替换其中的任何字符。