C# 版本的 OpenSSL EVP_BytesToKey 方法？

Question

我正在寻找 OpenSSL 的直接 .NET 实现 EVP_BytesToKey功能。我发现的最接近的是 System.Security.Cryptography.PasswordDeriveBytes类(和 Rfc2898DeriveBytes )但它似乎是 slightly different并且不会生成与 EVP_BytesToKey 相同的key 和iv。

我也找到了这个implementation这似乎是一个好的开始，但没有考虑迭代次数。

我知道有 OpenSSL.NET，但它只是原生 openssl DLL 的包装器，而不是“真正的”.NET 实现。

Answer 1

我找到了 EVP_BytesToKey 方法的伪代码解释(在 openssl 源的 /doc/ssleay.txt 中):

/* M[] is an array of message digests
 * MD() is the message digest function */
M[0]=MD(data . salt);
for (i=1; i<count; i++) M[0]=MD(M[0]);

i=1
while (data still needed for key and iv)
    {
    M[i]=MD(M[i-1] . data . salt);
    for (i=1; i<count; i++) M[i]=MD(M[i]);
    i++;
    }

If the salt is NULL, it is not used.
The digests are concatenated together.
M = M[0] . M[1] . M[2] .......

因此，基于此，我能够想出这个 C# 方法(这似乎适合我的目的，并假定 32 字节 key 和 16 字节 iv):

private static void DeriveKeyAndIV(byte[] data, byte[] salt, int count, out byte[] key, out byte[] iv)
{
    List<byte> hashList = new List<byte>();
    byte[] currentHash = new byte[0];

    int preHashLength = data.Length + ((salt != null) ? salt.Length : 0);
    byte[] preHash = new byte[preHashLength];

    System.Buffer.BlockCopy(data, 0, preHash, 0, data.Length);
    if (salt != null)
        System.Buffer.BlockCopy(salt, 0, preHash, data.Length, salt.Length);

    MD5 hash = MD5.Create();
    currentHash = hash.ComputeHash(preHash);          

    for (int i = 1; i < count; i++)
    {
        currentHash = hash.ComputeHash(currentHash);            
    }

    hashList.AddRange(currentHash);

    while (hashList.Count < 48) // for 32-byte key and 16-byte iv
    {
        preHashLength = currentHash.Length + data.Length + ((salt != null) ? salt.Length : 0);
        preHash = new byte[preHashLength];

        System.Buffer.BlockCopy(currentHash, 0, preHash, 0, currentHash.Length);
        System.Buffer.BlockCopy(data, 0, preHash, currentHash.Length, data.Length);
        if (salt != null)
            System.Buffer.BlockCopy(salt, 0, preHash, currentHash.Length + data.Length, salt.Length);

        currentHash = hash.ComputeHash(preHash);            

        for (int i = 1; i < count; i++)
        {
            currentHash = hash.ComputeHash(currentHash);
        }

        hashList.AddRange(currentHash);
    }
    hash.Clear();
    key = new byte[32];
    iv = new byte[16];
    hashList.CopyTo(0, key, 0, 32);
    hashList.CopyTo(32, iv, 0, 16);
}

更新:这里的实现大致相同，但使用了 .NET DeriveBytes 接口(interface):https://gist.github.com/1339719

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OpenSSL 1.1.0c changed the digest algorithm用于一些内部组件。以前使用MD5，1.1.0改用SHA256。请注意，此更改不会影响 EVP_BytesToKey 和 openssl enc 等命令。