c# - 将 C# CryptoSys 辅助的 3DES 加密移植到 Objective-C CommonCrypto 问题

Question

我目前正在开发一个 iPhone 应用程序，它是 .NET C# 功能子集的一个端口。我必须使用 3DES 加密密码登录服务器(是的，我知道这不是最佳标准，但请多多包涵)。

然而，到目前为止，还没有快乐。我无法在此 C# 代码中正确复制加密。 Objective-c 中的两个 C# 中的代码共享这些公共(public)变量:

1. strPassword 是未加密的密码，如“secret”
2. abPlain 是一个字节数组，其十六进制值为 strPassword {73, 65, 63, 72, 65, 74, 02, 02}
3. rpmPassword 是一串随机字符。
4. rpmPasswordAsData 是使用 UTF8 编码将 rpmPassword 作为 NSData 的 objective-C 唯一表示
5. abPassword 是一个包含 rpmPassword 值的字节数组
6. 我在下面的 Objective-C 代码中添加了导出 nLen 的代码

首先是 C# 代码:

static int ITERATIONCOUNT = 2048;
static int KEYBYTES = 24;
static int BLOCKBYTES = 8;

byte[] abInitV = CryptoSysAPI.Rng.NonceBytes(BLOCKBYTES);
byte[] abKey = CryptoSysAPI.Pbe.Kdf2(KEYBYTES, abPassword, abInitV, ITERATIONCOUNT);

CryptoSysAPI.Tdea cipher = CryptoSysAPI.Tdea.Instance();
cipher.InitEncrypt(abKey, Mode.CBC, abInitV);

byte[] abCipher = cipher.Update(abPlain);

abOutput = new byte[abCipher.Length + BLOCKBYTES];
for (int i = 0; i < BLOCKBYTES; i++) abOutput[i] = abInitV[i];
for (int i = 0; i < nLen + nPad; i++) abOutput[BLOCKBYTES + i] = abCipher[i];

return CryptoSysAPI.Cnv.ToHex(abOutput)

如您所见，返回的加密值实际上是 abInitV 和 abCipher 的十六进制值的串联。

我一直在抄袭 Rob Napier，试图将其转换为可用的 Objective-C 代码，但到目前为止，它没有发生。我正在生成正确长度的 abInitV 和 abCipher 值，并且我还将它们正确地连接到 abOutput 中，但我被拒绝了当我尝试登录时服务器。

这是我的 objective-c 代码(常量也已声明，我保证):

int nLen = [strPassword length];
int nPad = ((nLen / BLOCKBYTES) + 1) * BLOCKBYTES - nLen;

NSData *abInitV = [self randomDataOfLength:BLOCKBYTES]; // This is the salthex for the encryption
const unsigned char *abInitVAsBytes = [abInitV bytes];

NSData *abKey = [self TDEAKeyForPassword:strPassword salt:abInitV];

size_t movedBytes = 0;    
NSMutableData *abCipher = [NSMutableData dataWithLength:BLOCKBYTES];

CCCryptorStatus result = CCCrypt(kCCEncrypt,
                                 kCCAlgorithm3DES,
                                 ccNoPadding & kCCModeCBC,
                                 [abKey bytes],
                                 kCCKeySize3DES,
                                 [abInitV bytes],
                                 abPassword,
                                 [rpmPasswordAsData length],
                                 abCipher.mutableBytes,
                                 KEYBYTES,
                                 &movedBytes);

if (result == kCCSuccess)
{
   NSLog(@"abCipher == %@ \n", [abCipher description] ); 
}

NSMutableData *abOutput = [NSMutableData dataWithCapacity:[abCipher length] + BLOCKBYTES];
const unsigned char *abCipherAsBytes = [abCipher bytes];

for (int i = 0; i < BLOCKBYTES; i++)
{
    [abOutput replaceBytesInRange:NSMakeRange(i, sizeof(abInitVAsBytes[i])) withBytes:&abInitVAsBytes[i]];
}
for (int i = 0; i < nLen + nPad; i++)
{
    [abOutput replaceBytesInRange:NSMakeRange(BLOCKBYTES + i, sizeof(abCipherAsBytes[i])) withBytes:&abCipherAsBytes[i]];        
}

return [EncryptionUtil NSDataToHex:abOutput];

下面是上面代码中调用的支持方法:

+(NSString*) NSDataToHex:(NSData*)data
{
    const unsigned char *dbytes = [data bytes];
    NSMutableString *hexStr =
    [NSMutableString stringWithCapacity:[data length]*2];
    int i;
    for (i = 0; i < [data length]; i++) {
        [hexStr appendFormat:@"%02x ", dbytes[i]];
    }
    return [NSString stringWithString: hexStr];
}

+(NSData*)HexToNSData:(NSString*)hex
{
    NSMutableData* data = [NSMutableData data];
    int idx;
    for (idx = 0; idx+2 <= [hex length]; idx+=2) {
        NSRange range = NSMakeRange(idx, 2);
        NSString* hexStr = [hex substringWithRange:range];
        NSScanner* scanner = [NSScanner scannerWithString:hexStr];
        unsigned int intValue;
        [scanner scanHexInt:&intValue];
        [data appendBytes:&intValue length:1];
    }
    return data;
}

+(NSData *)randomDataOfLength:(size_t)length
{
    NSMutableData *data = [NSMutableData dataWithLength:length];

    int result = SecRandomCopyBytes(kSecRandomDefault,
                                length,
                                data.mutableBytes);

    NSAssert(result == 0, @"Unable to generate random bytes: %d",
         errno);

    return data;
}

+(NSData *)TDEAKeyForPassword:(NSString *)password
                     salt:(NSData *)salt
{
    NSMutableData *
    derivedKey = [NSMutableData dataWithLength:kCCKeySize3DES];

    int result = CCKeyDerivationPBKDF(kCCPBKDF2,            // algorithm
                                  password.UTF8String,  // password
                                  password.length,  // passwordLength
                                  salt.bytes,           // salt
                                  salt.length,          // saltLen
                                  kCCPRFHmacAlgSHA1,    // PRF
                                  ITERATIONCOUNT,         // rounds
                                  derivedKey.mutableBytes, // derivedKey
                                  derivedKey.length); // derivedKeyLen

    return derivedKey;
}

所以，如果有人能告诉我我做错了什么，我将不胜感激。如果我不得不冒险猜测，我会假设问题出在两个地方之一:

1. 在 TDEAKeyForPassword 的调用或代码中生成 key >
2. 正在调用 CCCrypt。

也就是说，我已经尝试了所有可用的 PRF 常量，以及填充和不填充。

我对加密非常缺乏经验，所以如果有人能提供任何帮助，我将不胜感激。

谢谢!

Answer 1

首先，您的代码示例看起来非常不同。 C# 代码正在加密 abPlain。 ObjC 代码正在加密 abPassword。您指出 abPlain 是静态的，而 abPassword 是随机的。您在 ObjC 中进行了某种我在 C# 中看不到的填充(也许这是 0 填充？这不是填充的标准方法。)

如果您移除随机性，那么对于相同的输入，每个实现都应该返回完全相同的结果。所以首先，硬编码一个随机值(我通常喜欢使用 0，它和其他数字一样随机)，然后选择一个通用的 abPassword。然后，在该过程的每一步，确保两个实现生成相同的结果。最重要的是，abKey 相同，然后是 abCipher，最后是 abOutput。在这些点之一，您的实现明显不同。 (根据我的快速阅读，他们似乎一直在做非常不同的事情。)

一件非常令人困惑的事情是如何在 abPassword 和 rpmPassword 之间切换。在一种情况下，您传递了 abPassword，但传递了 rpmPasswordAsData 的长度。感觉这是一个容易出错的地方。

abPassword 的长度不清楚。我假设它是 8 的倍数，否则你的 ccNoPadding 会崩溃。

NSMutableData 有一个 appendData 方法。这比你的 replaceBytesInRange:...

容易多了