c# - ASPNET_REGIIS : Place AES key and IV into a KeyContainer

Question

是否可以使用 ASPNET_REGIIS 将 AES key 和 IV 放入 KeyContainer 中？如果是，如何？

上下文:

我创建了 AesProtectedConfigurationProvider 以使用 AES 而非三重 DES(即 3DES)加密 web.config 数据。我还创建了一个控制台应用程序，它使用 AesProtectedConfigurationProvider 来生成 AES key 和初始化向量 (IV)。我可以将 key 保存到一个文本文件，然后在 web.config 的提供程序中引用该文本文件。从那里，我能够加密 web.config 文件。但是，如果可能的话，我想通过将 keys.txt 文件移动到 KeyContainer 中来保护它们。

因此，在 provider 标签下，keyContainerName 部分将是:

keyContainerName="AesKeyContainer" 

相对于

keyContainerName="C:\AesKey.txt"

我的理解是 ASPNET_REGIIS 中开箱即用的当前加密产品使用 3DES 来加密 web.config 文件的内容，而 RsaProtectedConfigurationProvider 用于加密 3DES key (如果我错了请纠正我这个)。因此，如果可以使用 RsaProtectedConfigurationProvider 将 AES key 加密到 KeyContainer 中，那将很有帮助。我查看了以下网站，但不确定这是否可行:

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/33ws57y0.aspx

How to encrypt web.config with AES instead of 3DES

编辑:有谁知道为什么微软在.NET的后续版本中去掉了AesProtectedConfigurationProvider？这似乎是一种倒退，因为 AES 是当前标准，而不再推荐使用 3DES。在与同事交谈时，他们提到它可能由于安全漏洞而被删除，例如；特权提升。 Microsoft 以在安全方面做出未经宣布的更改而闻名。但是，我想知道是否有人确切知道。如果确实在 AesProtectedConfigurationProvider 中发现了缺陷，那么我可能倾向于继续使用 3DES。

Answer 1

RsaProtectedConfigurationProvider 和 AesProtectedConfigurationProvider 尽管名称非常相似，但却是不同领域的一部分。

RsaProtectedConfigurationProvider 驻留在 System.Configuration 中，并用于(作为继承自抽象 ProtectedConfigurationProvider 的其他提供程序)用于配置部分的加密/解密ASP.NET 应用程序的 web.config。

AesProtectedConfigurationProvider 又位于 Microsoft.ApplicationHost 中，仅用于 IIS 配置加密。在默认应用程序池 (DefaultAppPool.config) 的配置文件中，您将找到以下内容:

<configProtectedData>
    <providers>
        <!-- ... -->
        <add name="AesProvider" type="Microsoft.ApplicationHost.AesProtectedConfigurationProvider" ... />
        <add name="IISWASOnlyAesProvider" type="Microsoft.ApplicationHost.AesProtectedConfigurationProvider" ... />
    </providers>
</configProtectedData>

您可以在 IIS Securing Configuration 中阅读有关 AesProvider 和 IISWASOnlyAesProvider 的信息文章:

AesProvider - Encrypting IIS configuration sections read by the IIS worker process using AES encryption.

IISWASOnlyAesProvider - Encrypting IIS configuration sections read by WAS using AES encryption.

所以回答你的第一个问题:

1. Confirm whether using the AesProtectedConfigurationProvider is safe. It was removed by Microsoft in subsequent releases of .NET but I cannot seem to find a reason

是的，如果我们假设您已正确实现且没有安全漏洞，那么使用您的自定义 AES 提供程序是安全的。 Microsoft 尚未从 .Net Framework 中删除 AesProtectedConfigurationProvider，它从来不是 System.Configuration 的一部分。如果 Microsoft 在其实现中发现了安全漏洞，他们可以只修复它而不是删除它，对吗？

2. Provide steps to implement the AesProtectedConfigurationProvider and to create a KeyContainer in ASPNET_REGIIS

我相信您可以在不实现自定义 AesProtectedConfigurationProvider 的情况下进行 AES 加密。

我深入研究 source code RsaProtectedConfigurationProvider，发现它有如下逻辑:

private SymmetricAlgorithm GetSymAlgorithmProvider() {
    SymmetricAlgorithm symAlg;

    if (UseFIPS) {
        // AesCryptoServiceProvider implementation is FIPS certified
        symAlg = new AesCryptoServiceProvider();
    }
    else {
        // Use the 3DES. FIPS obsolated 3DES
        symAlg = new TripleDESCryptoServiceProvider();

        byte[] rgbKey1 = GetRandomKey();
        symAlg.Key = rgbKey1;
        symAlg.Mode = CipherMode.ECB;
        symAlg.Padding = PaddingMode.PKCS7;
    }

    return symAlg;
}

如您所见，默认 RSAProtectedConfigurationProvider 支持通过 System.Security.Cryptography.AesCryptoServiceProvider 从三重 DES 加密切换到 AES 加密。

UseFIPS 标志是从 RsaProtectedConfigurationProvider 的配置部分读取的。您可以在机器级别 (machine.config) 上设置它，以便它应用于所有加密的配置或仅应用于特定的 web.config。

对于后面的情况，将以下部分添加到 web.config(我已经从 machine.config 复制了该部分并添加了 useFIPS="true"):

<configuration>

  <!-- ... -->

  <configProtectedData>
    <providers>
      <remove name="RsaProtectedConfigurationProvider"/>
      <add name="RsaProtectedConfigurationProvider"
           type="System.Configuration.RsaProtectedConfigurationProvider,System.Configuration, Version=4.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b03f5f7f11d50a3a"
           description="Uses RsaCryptoServiceProvider to encrypt and decrypt"
           keyContainerName="NetFrameworkConfigurationKey"
           cspProviderName=""
           useMachineContainer="true"
           useOAEP="false"
           useFIPS="true"
           />
    </providers>
  </configProtectedData>

  <!-- ... -->

</configuration>

现在，如果您运行 aspnet_regiis，您将看到数据是使用 256 位 AES 加密的:

<EncryptionMethod Algorithm="http://www.w3.org/2001/04/xmlenc#aes256-cbc" />

AES 对称 key 的存储方式与三重 DES 模式相同: key 使用 RSA 加密并嵌入到加密部分，而 RSA key 存储在机器 key 容器中。看这个blog post了解更多详情。

我相信使用已在 RsaProtectedConfigurationProvider 中实现的 AES 加密是比自定义 AES 提供程序更好的选择。您正在使用现有的 key 存储方法，并且您不会受到可能(极有可能)的安全漏洞的影响。