c# - 来自 C# 的 crypto-js DES 解密

Question

我有一个使用 DES 加密的 C# 加密方法。我需要在 node.js api 中解密该值，我正在创建。我已经设法在 api 中重新创建了大部分解密方法，但是当我传入要解密的 secret 和值时，我得到了不同的结果。
加密.cs

public static string Encrypt(string toEncrypt, string key)
{
    var des = new DESCryptoServiceProvider();
    var ms = new MemoryStream();

    des.Key = HashKey(key, des.KeySize / 8);
    des.IV = HashKey(key, des.KeySize / 8);
    string s = Encoding.UTF8.GetString (des.Key);
    des.IV = Encoding.UTF8.GetBytes (key);
    byte[] inputBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(toEncrypt);

    var cs = new CryptoStream(ms, des.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write);
    cs.Write(inputBytes, 0, inputBytes.Length);
    cs.FlushFinalBlock();

    return HttpServerUtility.UrlTokenEncode(ms.ToArray());
}

public static string Decrypt(string toDecrypt, string key)
{
    var des = new DESCryptoServiceProvider();
    var ms = new MemoryStream();

    des.Key = HashKey(key, des.KeySize / 8);
    des.IV = HashKey(key, des.KeySize / 8);
    byte[] inputBytes = HttpServerUtility.UrlTokenDecode(toDecrypt);

    var cs = new CryptoStream(ms, des.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Write);
    cs.Write(inputBytes, 0, inputBytes.Length);
    cs.FlushFinalBlock();

    var encoding = Encoding.UTF8;
    return encoding.GetString(ms.ToArray());
}

public static byte[] HashKey(string key, int length)
{
    var sha = new SHA1CryptoServiceProvider();
    byte[] keyBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(key);
    byte[] hash = sha.ComputeHash(keyBytes);
    byte[] truncateHash = new byte[length];
    Array.Copy(hash, 0, truncateHash, 0, length);
    return truncateHash;
}

这是我继承的代码，到目前为止我已经设法重新创建了这个:
应用程序.js

var keyHex = 'Secret'
var ciphertext = 'EncryptedValue'          
// Decrypt
var keyBytes = CryptoJS.enc.Utf8.parse(keyHex)
var sh1KeyVal = CryptoJS.SHA1(keyBytes)
var trunc = convertWordArrayToUint8Array(sh1KeyVal).slice(0, 8)
var decoded = decodeURI(ciphertext)
var key = trunc.toString(CryptoJS.enc.Utf8)
var bytes  = CryptoJS.DES.decrypt(decoded, key, { iv: key });
var originalText = bytes.toString(CryptoJS.enc.Utf8);
console.log('Message: ', originalText);

secret 的散列过程是我能够重新创建的，并且我已经确认值 trunc api 中的字节数组与 HashKey 相同方法输出。
但是，当我使用 var bytes = CryptoJS.DES.decrypt(decoded, key, { iv: key }); 进行简单加密时它提供了与 C# 方法不同的加密值，我认为这就是解密失败的原因。
我发现了一些东西，但我不确定如何解决，当我传递 key 的值和解密的值时，它们需要是字符串，但是在 C# 版本中，CryptoStream 采用字节数组，所以我必须做什么将值作为字符串传递给解密，我不确定这是否有效。
key 也是如此， DESCryptoServiceProvider接受 key 和 iv 作为字节数组，但是当我转换加密 js 截断数组时，它只是转换字节数组的文字文本。
我目前正在尝试使用以下方法进行转换:

var key = trunc.toString(CryptoJS.enc.Utf8)

我错过了这个过程中的一个步骤，我错过了什么吗？

Answer 1

在C#代码的加解密部分，IV是用des.IV = HashKey(key, des.KeySize / 8)确定的。 .在加密部分，这个值后来被 des.IV = Encoding.UTF8.GetBytes(key) 覆盖。 .
因此，加密和解密使用不同的 IV，这在 CBC 模式的上下文中会在解密后产生损坏的明文开头。除此之外，key 会抛出异常，因此 IV 长度不等于 8 字节。
据推测，IV 的覆盖是复制/粘贴错误。因此该行 des.IV = Encoding.UTF8.GetBytes(key)下面忽略。
除了这个问题，这两个代码在以下方面有所不同:

在 C# 代码中， HttpServerUtility.UrlTokenEncode() 执行 Base64url编码，附加 Base64 填充字节 0、1 或 2 的数量，而不是通常的填充字节 ( = )。这不能被 decodeURI() 解码在 JavaScript 代码中使用，因为 decodeURI()解码 URL encoding .此外，由于 CryptoJS 可以处理 Base64 编码，因此转换为 Base64 比 Base64url 解码更有效。可以转换为 Base64，例如和:

function toBase64(b64url){
    var b64withoutPadding = b64url.substring(0, b64url.length - 1).replace(/-/g, '+').replace(/_/g, '/')
    var numberPaddingBytes = parseInt(b64url.substring(b64url.length - 1))
    var b64 = b64withoutPadding.padEnd(b64withoutPadding.length + numberPaddingBytes, '=');
    return b64 
}

在 C# 代码中，SHA1 哈希的前 8 个字节用作 DES key 。 CryptoJS 代码需要 DES key 作为 WordArray ，这在 CryptoJS 代码中实现不正确。一个可能的实现是:

var keyDES = CryptoJS.lib.WordArray.create(sh1KeyVal.words.slice(0, 8 / 4));

通过这些更改，可以使用 CryptoJS 代码进行解密。在以下示例中，密文是使用 C# 代码生成的:

var key = 'my passphrase'
var ciphertextB64url = 'jUtdTa7mUnBrL1yW5uA85GrD2mwUFLOzzsiZH0chPWo1'
var ciphertextB64 = toBase64(ciphertextB64url);

var keyUtf8 = CryptoJS.enc.Utf8.parse(key)
var sha1KeyVal = CryptoJS.SHA1(keyUtf8)
var keyDES = CryptoJS.lib.WordArray.create(sha1KeyVal.words.slice(0, 8 / 4));

var bytes  = CryptoJS.DES.decrypt(ciphertextB64, keyDES, { iv: keyDES });
var originalText = bytes.toString(CryptoJS.enc.Utf8);
console.log('Message: ', originalText); // Message:  The quick brown fox jumps...

function toBase64(b64url){
    var b64withoutPadding = b64url.substring(0, b64url.length - 1).replace(/-/g, '+').replace(/_/g, '/')
    var numberPaddingBytes = parseInt(b64url.substring(b64url.length - 1))
    var b64 = b64withoutPadding.padEnd(b64withoutPadding.length + numberPaddingBytes, '=');
    return b64 
}

<script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/crypto-js/4.0.0/crypto-js.min.js"></script>

请注意，这两个代码都有严重的漏洞(也是注释):

DES 是一种不安全的算法。更好地使用例如AES。

SHA1 也不安全。最好选择例如SHA256

从摘要中获取 key 是不安全的。最好使用可靠的 key 派生函数，如 Argon2 或 PBKDF2。

使用 key 作为 IV 通常是不安全的。正确的方法是为每个加密生成一个随机 IV。非 secret IV 与密文(通常是串联的)一起传递。