c# - 使用 MachineKey 的加密不是持久的

Question

我使用 MachineKey.Protect() 方法来加密在我的 asp.net MVC 应用程序中作为查询字符串传递的 id。

这是我用来加密/解密的代码:

public static string Encrypt(this string expression)
{
    if (string.IsNullOrEmpty(expression))
        return string.Empty;

    byte[] stream = Encoding.Unicode.GetBytes(expression);
    byte[] encodedValue = MachineKey.Protect(stream);            
    return HttpServerUtility.UrlTokenEncode(encodedValue);            
}

public static string Decrypt(this string expression)
{
    if (string.IsNullOrEmpty(expression))
        return string.Empty;

    byte[] stream = HttpServerUtility.UrlTokenDecode(expression);
    byte[] decodedValue = MachineKey.Unprotect(stream);
    return Encoding.Unicode.GetString(decodedValue);
}

而且，这是我的 web.config 文件中的 MachineKey 元素:

<system.web>
    .
    .
    .
    <machineKey validationKey="xxx" decryptionKey="xxx" validation="SHA1" decryption="AES" />
</system.web>

问题是加密的 id 不是持久的。每次我调用该方法时，我都会得到一个新的加密表达式。如何让它持久化？

Answer 1

总结:

如果你想每次都得到相同的结果，你需要使用不同的方法来保护你的数据。 MachineKey.Protect 每次运行都使用不同的 IV，每次都会产生不同的结果。

详情

Microsoft 使许多 dot net 框架的源代码可以在 Internet 上免费查看。

从顶部开始:MachineKey

保护方法使用 AspNetCryptoServiceProvider

如果按照代码通过AspNetCryptoServiceProvider.GetCryptoService进入NetFXCryptoService ，你会发现这个:

public byte[] Protect(byte[] clearData) {
        // The entire operation is wrapped in a 'checked' block because any overflows should be treated as failures.
        checked {

            // These SymmetricAlgorithm instances are single-use; we wrap it in a 'using' block.
            using (SymmetricAlgorithm encryptionAlgorithm = _cryptoAlgorithmFactory.GetEncryptionAlgorithm()) {
                // Initialize the algorithm with the specified key and an appropriate IV
                encryptionAlgorithm.Key = _encryptionKey.GetKeyMaterial();

                if (_predictableIV) {
                    // The caller wanted the output to be predictable (e.g. for caching), so we'll create an
                    // appropriate IV directly from the input buffer. The IV length is equal to the block size.
                    encryptionAlgorithm.IV = CryptoUtil.CreatePredictableIV(clearData, encryptionAlgorithm.BlockSize);
                }
                else {
                    // If the caller didn't ask for a predictable IV, just let the algorithm itself choose one.
                    encryptionAlgorithm.GenerateIV();
                }
                byte[] iv = encryptionAlgorithm.IV;

                using (MemoryStream memStream = new MemoryStream()) {
                    memStream.Write(iv, 0, iv.Length);

                    // At this point:
                    // memStream := IV

                    // Write the encrypted payload to the memory stream.
                    using (ICryptoTransform encryptor = encryptionAlgorithm.CreateEncryptor()) {
                        using (CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream(memStream, encryptor, CryptoStreamMode.Write)) {
                            cryptoStream.Write(clearData, 0, clearData.Length);
                            cryptoStream.FlushFinalBlock();

                            // At this point:
                            // memStream := IV || Enc(Kenc, IV, clearData)

                            // These KeyedHashAlgorithm instances are single-use; we wrap it in a 'using' block.
                            using (KeyedHashAlgorithm signingAlgorithm = _cryptoAlgorithmFactory.GetValidationAlgorithm()) {
                                // Initialize the algorithm with the specified key
                                signingAlgorithm.Key = _validationKey.GetKeyMaterial();

                                // Compute the signature
                                byte[] signature = signingAlgorithm.ComputeHash(memStream.GetBuffer(), 0, (int)memStream.Length);

                                // At this point:
                                // memStream := IV || Enc(Kenc, IV, clearData)
                                // signature := Sign(Kval, IV || Enc(Kenc, IV, clearData))

                                // Append the signature to the encrypted payload
                                memStream.Write(signature, 0, signature.Length);

                                // At this point:
                                // memStream := IV || Enc(Kenc, IV, clearData) || Sign(Kval, IV || Enc(Kenc, IV, clearData))

                                // Algorithm complete
                                byte[] protectedData = memStream.ToArray();
                                return protectedData;
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

该类是使用默认选项初始化的，因此 _predictableIV 为 false。

因此，它每次都使用一个新的 IV，这意味着每次的结果都会不同，即使输入相同也是如此。

IV 包含在结果中，因此 Unprotect 方法可以反转加密。