加密与在 .NET 中使用 OpenSSL 解密文件

Question

我在 C# 项目中使用 OpenSSL Crypto 库来加密/解密文件。这是我的代码：

byte[] key = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes("password");

byte[] iv = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes("1234");


OpenSSL.Crypto.CipherContext cc = new OpenSSL.Crypto.CipherContext(
    OpenSSL.Crypto.Cipher.AES_256_ECB);

FileStream fIn = new FileStream("C:\\file.txt", FileMode.Open, 
    FileAccess.Read);
FileStream fOut = new FileStream("C:\\encrypted.txt", FileMode.OpenOrCreate,
    FileAccess.Write);
fOut.SetLength(0);

byte[] bin = new byte[100];
long rdlen = 0;
long totlen = fIn.Length;
int len;

DateTime start = DateTime.Now;
while (rdlen < totlen)
{
    // argument 1
    len = fIn.Read(bin, 0, 100);         
    // argument 2
    fOut.Write(cc.Crypt(bin,key,iv,true),0,100);                 
    rdlen = rdlen + len;
}

fOut.Flush();  
fOut.Close();
fIn.Close();

结果我得到了这个异常：

偏移量和长度超出范围 对于数组或计数大于 从索引到的元素数量 源集合结束。

当我将参数 1 和 2 的值从 100 更改为 64 时（bin 仍然始终是 byte[100]） 它工作了，文件被加密和解密，但解密文件的大小比原始文件大，并且在文本文件末尾包含 1 或 2 行以上。

Answer 1

我不知道这个库，但这里的一个问题是，您正在使用 256 位 = 32 字节的块大小加密 100 字节的块。您的块应该是 32 字节的倍数。文件末尾的额外字节可能只是将最终块四舍五入到 32 字节。

正如 Philip 的回答所示，崩溃的可能原因是 Write 中的硬编码 100。 Crypt 函数将从其加密的最终块中返回 32、64 或 96 字节之一，这些字节都小于 100。（在有效的 100 字节情况下，您的数据可能会被填充到加密的 128 字节，并且因此，当您只写入 100 时，您就会丢失最后一个块的最后 28 个字节。）

此外，

1. 您还以 ECB 模式传递 IV - 您不需要
2. 通过重复调用 Crypt 来实现这一点，您可能正在为之进行密钥设置每 100 字节。这是低效的；您只需在加密开始时执行一次。您应该寻找一种方法来使用密钥（以及其他模式中的 IV）初始化类，然后立即向其提供数据块进行加密，而不是每次都使用密钥调用 Crypt。我不知道这个图书馆里有什么，但它应该存在。按照目前的情况，您也不能使用 CBC 或任何类似的模式，因为您将每 100 字节而不是一次写入 IV，并且不会将最后一个块链接在相邻的 100 字节块之间。
3. 如果你想使用 Crypt，为什么不立即将文件加载到内存中呢？我意识到这不会扩展到千兆字节的数据，但在您的正常用例中可能是可能的。或者至少选择一个更大的数据大小，例如 256k。然而，如果你超过一个街区，你仍然会面临重复的钥匙设置/损坏的 CBC。

Answer 2

当您在对 fIn.Read(...) 的调用中指定 100 时，您是在说“读取最多 100 个字节” - 请注意，实际字节数可能会与众不同；您应该使用返回值来确定实际读取了多少个。

在对 fOut.Write 的调用中，您假设 cc.Crypt(bin,key,iv,true) 的输出正好是 100 个字节，即不是一个有效的假设。另请注意，即使您只从文件中读取 1 个字节，您也始终会加密 bin 的所有 100 个字节。如果您读取的内容少于 100，您将加密 bin 中“剩余”的内容（可能是 0，除非之前使用过）。

解决这些长度问题，您就应该走上正轨了。像这样的东西：

while (rdlen < totlen)
{
    len = fIn.Read(bin, 0, 100);         
    // note that we are encrypting all of "bin" here, may want to only 
    // encrypt "len" bytes..
    byte[] encrypted = cc.Crypt(bin, key, iv, true);
    fOut.Write(encrypted, 0, encrypted.Length);                 
    rdlen = rdlen + len;
}