没有初始化向量的 C# TripleDES 提供程序？

Question

我有一组来自远程系统的用 TripleDES 编码的加密文档。我需要在 C# 中解码数据，但我无法控制 key 或编码算法。我所拥有的只是 key 和模式 (CBC) 以及文件中的数据。

TripleDESCryptoServiceProvider 很容易使用，但我不知道如何在没有初始化向量的情况下使用解密器。

我们有一个 24 字节(192 位)的 key 来解密，但没有别的。

   string key = "1468697320656E6372797174696F6E206973737265206933";            
   byte[] keyData = ParseHex(key);  //  key is OK at 24 bytes                     

   TripleDESCryptoServiceProvider des = new TripleDESCryptoServiceProvider();
   des.Mode = CipherMode.CBC;            
   des.GenerateIV();

   var decryptor = des.CreateDecryptor(keyData,null);  // des.IV
        
   var encoded = File.ReadAllBytes(@"..\..\..\..\test.tdes");
   byte[] output = decryptor.TransformFinalBlock(encoded, 0, encoded.Length);

这会因数据错误而彻底失败。如果我切换到 TransformBlock，代码至少会运行但只会产生乱码:

   byte[] output = new byte[10000];
   var count = decryptor.TransformBlock(encoded, 0, encoded.Length, output, 0);

所以问题是:

• 如果我只有一个 key ，是否需要 InitializationVector？
• 如果不是 null 是否正确？
• 除了 key 和模式之外，我还可能需要设置什么？
• 为什么 TransformBlock 至少可以工作而 TransformFinalBlock 却失败了？

更新-发现问题

事实证明，解码问题不是由丢失的初始化向量引起的，而是由加密数据提供者提供的错误信息引起的。更新后的工作代码如下所示:

        // Read the test data
        byte[] encoded = File.ReadAllBytes(@"..\..\..\..\test.tdes");            

        // Get the key into a byte array
        string key = "1468697320656E6372797174696F6E206973737265206933";           
        byte[] keyData = ParseHex(key);                        
        

        TripleDESCryptoServiceProvider des = new TripleDESCryptoServiceProvider();
        des.Mode = CipherMode.ECB;      // Make sure this is correct!!!
        des.Padding = PaddingMode.Zeros;   // Make sure this is correct!!!
        des.Key = keyData;
       
        var decryptor = des.CreateDecryptor();  
        byte[] output = decryptor.TransformFinalBlock(encoded, 0, encoded.Length);

        string dataString = Encoding.Default.GetString(encoded);
        Console.WriteLine(dataString);

        Console.WriteLine("\r\n\r\nDecoded:");
        string result = Encoding.Default.GetString(output);
        Console.WriteLine(result);

        Console.Read();

我们案例中的关键是使用正确的 CipherMode 和 Padding。修复填充使得 TransformFinalBlock() 工作时没有Bad Data 错误。修复 CipherMode 可以正确地解密数据。

故事的寓意:在 CipherMode.ECB 模式下至少有一个初始化向量，您不需要提供初始化向量。如果没有提供 IV，提供者将自动生成一个，但解密仍然有效(至少对于 ECB)。

最后，确保您拥有来自加密数据的提供商的所有信息是至关重要的。

Answer 1

尝试回答每一点:

• CBC 模式需要初始化向量。它不需要是 secret 的(与 key 不同)，因此它应该从远程系统发送。
• 由于您需要 IV，null 不是正确的传递方式。
• 填充模式。您需要知道使用的是哪种填充模式。
• TransformFinalBlock 可能失败，因为 Padding 模式错误。

编辑

ECB (Electronic Code Book) 和 CBC (Cipher Block Chaining) 的区别如下图所示:

如您所见，在 ECB 模式下没有使用 IV。因此，即使您提供了一个，它也会被忽略。