用PHP重写Rijndael 256 C#加密代码

我有一个用C#编写的加密/解密算法——我需要能够用PHP生成相同的加密，这样我就可以通过HTTP发送加密文本，以便在C#端解密。 这是加密的C代码

this.m_plainText = string.Empty;
this.m_passPhrase = "passpharse";
this.m_saltValue = "saltvalue";
this.m_hashAlgorithm = "SHA1";
this.m_passwordIterations = 2;
this.m_initVector = "1a2b3c4d5e6f7g8h";
this.m_keySize = 256;

public string Encrypt()
{
    string plainText = this.m_plainText;
    string passPhrase = this.m_passPhrase;
    string saltValue = this.m_saltValue;
    string hashAlgorithm = this.m_hashAlgorithm;
    int passwordIterations = this.m_passwordIterations;
    string initVector = this.m_initVector;
    int keySize = this.m_keySize;

    // Convert strings into byte arrays.
    // Let us assume that strings only contain ASCII codes.
    // If strings include Unicode characters, use Unicode, UTF7, or UTF8 
    // encoding.
    byte[] initVectorBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(initVector);
    byte[] saltValueBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(saltValue);

    // Convert our plaintext into a byte array.
    // Let us assume that plaintext contains UTF8-encoded characters.
    byte[] plainTextBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(plainText);

    // First, we must create a password, from which the key will be derived.
    // This password will be generated from the specified passphrase and 
    // salt value. The password will be created using the specified hash 
    // algorithm. Password creation can be done in several iterations.
    PasswordDeriveBytes password = new PasswordDeriveBytes(
                                                    passPhrase,
                                                    saltValueBytes,
                                                    hashAlgorithm,
                                                    passwordIterations);

    // Use the password to generate pseudo-random bytes for the encryption
    // key. Specify the size of the key in bytes (instead of bits).
    byte[] keyBytes = password.GetBytes(keySize / 8);

    // Create uninitialized Rijndael encryption object.
    RijndaelManaged symmetricKey = new RijndaelManaged();

    // It is reasonable to set encryption mode to Cipher Block Chaining
    // (CBC). Use default options for other symmetric key parameters.
    symmetricKey.Mode = CipherMode.CBC;

    // Generate encryptor from the existing key bytes and initialization 
    // vector. Key size will be defined based on the number of the key 
    // bytes.
    ICryptoTransform encryptor = symmetricKey.CreateEncryptor(
                                                     keyBytes,
                                                     initVectorBytes);

    // Define memory stream which will be used to hold encrypted data.
    MemoryStream memoryStream = new MemoryStream();

    // Define cryptographic stream (always use Write mode for encryption).
    CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream(memoryStream,
                                                 encryptor,
                                                 CryptoStreamMode.Write);
    // Start encrypting.
    cryptoStream.Write(plainTextBytes, 0, plainTextBytes.Length);

    // Finish encrypting.
    cryptoStream.FlushFinalBlock();

    // Convert our encrypted data from a memory stream into a byte array.
    byte[] cipherTextBytes = memoryStream.ToArray();

    // Close both streams.
    memoryStream.Close();
    cryptoStream.Close();

    // Convert encrypted data into a base64-encoded string.
    string cipherText = Convert.ToBase64String(cipherTextBytes);

    // Return encrypted string.
    return cipherText;
}

我有一些类似的PHP代码可能会有所帮助。这并不完全符合需要，但我认为这可能是一个好的开始

<?php

/*
 * DEFINE CONSTANTS
 */
$HashPassPhrase = "passpharse";
$HashSalt = "saltvalue";
$HashAlgorithm = "SHA1";
$HashIterations = "2";
$InitVector = "1a2b3c4d5e6f7g8h";        // Must be 16 bytes
$keySize = "256";

class Cipher {
    private $securekey, $iv;
    function __construct($textkey) {
        $this->securekey = hash($HashAlgorithm,$textkey,TRUE);
        $this->iv = $InitVector;
    }
    function encrypt($input) {
        return base64_encode(mcrypt_encrypt(MCRYPT_RIJNDAEL_256, $this->securekey, $input, MCRYPT_MODE_CBC, $this->iv));
    }
    function decrypt($input) {
        return trim(mcrypt_decrypt(MCRYPT_RIJNDAEL_256, $this->securekey, base64_decode($input), MCRYPT_MODE_CBC, $this->iv));
    }
}

$cipher = new Cipher($HashPassPhrase);

$encryptedtext = $cipher->encrypt("Text To Encrypt");
echo "->encrypt = $encryptedtext<br />";

$decryptedtext = $cipher->decrypt($encryptedtext);
echo "->decrypt = $decryptedtext<br />";

var_dump($cipher);

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您需要从密码短语中派生密钥，方法与C#code在中的方法相同。这是为了执行PBKDF1密钥派生而记录的，如下所示：

此类使用
PKCS#5中定义的PBKDF1算法
v2.0标准，用于派生合适的字节
用于从一个
密码。该标准已记录在案
在IETF RRC 2898中

有一些PHP库实现了PBKDF1，但是基于RFC从头开始编写一个非常简单：

PBKDF1（p、S、c、dkLen）

选项：散列

底层散列函数

输入：p

密码，八位字节字符串
S salt，一个八位字节的字符串
c迭代计数，一个正整数
dkLen派生密钥的预期长度（以八位字节为单位），
一个正整数，MD2最多16
或
SHA-1的MD5和20

输出：DK导出
键，一个dkLen八位组字符串

步骤：

  1. If dkLen > 16 for MD2 and MD5, or dkLen > 20 for SHA-1, output
     "derived key too long" and stop.

  2. Apply the underlying hash function Hash for c iterations to the
     concatenation of the password P and the salt S, then extract
     the first dkLen octets to produce a derived key DK:

               T_1 = Hash (P || S) ,
               T_2 = Hash (T_1) ,
               ...
               T_c = Hash (T_{c-1}) ,
               DK = Tc<0..dkLen-1>

  3. Output the derived key DK.

现在让我们编写一个PHP函数来实现以下功能：

function PBKDF1($pass,$salt,$count,$dklen) { 
    $t = $pass.$salt;
    //echo 'S||P: '.bin2hex($t).'<br/>';
    $t = sha1($t, true); 
    //echo 'T1:' . bin2hex($t) . '<br/>';
    for($i=2; $i <= $count; $i++) { 
        $t = sha1($t, true); 
        //echo 'T'.$i.':' . bin2hex($t) . '<br/>';
    } 
    $t = substr($t,0,$dklen); 
    return $t;      
}

此输出完全符合预期结果：

Key:dc19847e05c64d2f
IV:af10ebfb4a3d2a20
Expected: DC19847E05C64D2FAF10EBFB4A3D2A20

接下来，我们可以验证C#函数是否具有相同的功能：

            byte[] password = Encoding.ASCII.GetBytes("password");
            byte[] salt = new byte[] { 0x78, 0x57, 0x8e, 0x5a, 0x5d, 0x63, 0xcb, 0x06};

            PasswordDeriveBytes pdb = new PasswordDeriveBytes(
                password, salt, "SHA1", 1000);

            byte[] key = pdb.GetBytes(8);
            byte[] iv = pdb.GetBytes(8);

            Console.Out.Write("Key: ");
            foreach (byte b in key)
            {
                Console.Out.Write("{0:x} ", b);
            }
            Console.Out.WriteLine();

            Console.Out.Write("IV: ");
            foreach (byte b in iv)
            {
                Console.Out.Write("{0:x} ", b);
            }
            Console.Out.WriteLine();

这会产生非常相同的输出：

Key: dc 19 84 7e 5 c6 4d 2f
IV: af 10 eb fb 4a 3d 2a 20

QED

奖金解释
如果你不知道自己在做什么，请不要做加密。即使在PHP实现正确之后，您发布的C#代码也存在一些严重的问题。将字节数组与表示十六进制转储的stirng混合使用，使用硬编码的IV而不是从密码短语和salt派生出来，这完全是错误的。请使用现成的加密方案，如SSL或S-MIME，不要重新发明自己的加密方案。您将得到错误的
看起来您的主要问题是使用PHP的
hash（）
代替C端的
PasswordDeriveBytes（）
步骤。这两种方法并不等同。后者实现密码派生算法，而
hash（）
只是一个散列。看起来是这样的，但要不然你可能得自己写

如果还没有，您还需要确保文本编码在两侧都是一致的

最后，你应该考虑不要做你正在做的事情。因为您使用的是HTTP，所以可以使用SSL协议来代替编写自己的协议。这将为您带来更好的安全性，并减少对低级细节（如保持增量IVs同步等）的麻烦。
是否有一个很好的理由让您不能只使用rijndael-256作为算法？？？
检查PHP中的OpenSSL例程，他们应该能够处理您需要做的事情。
该模块甚至比他已经拥有的模块更低级！从PHP 7.1.0开始，此函数已被弃用，并从PHP 7.2.0开始删除。感谢您的回复。是的，我意识到主要问题在于PasswordDeriveBytes（）。你是说，通过HTTPS通过SSL传递明文密码比一边编码，另一边解码更安全吗？@Derek Armstrong:是的！SSL设计用于保护明文密码之类的东西，就像您的方案一样。主要区别在于，SSL在过去15年中已经被地球上最好的密码学家审查和修改。我认为它也会更容易使用，特别是因为你已经在通过HTTP进行交谈。我也在Remus的回答中添加了一个注释，PasswordDeriveBytes是一个不一致的，未记录的，所有从它请求的字节都超过了PBKDF1的最大输出（20字节）。谢谢你的回答，我想我明白你在这里想说什么了，但这还不足以实际投入使用。是否存在可能的完整编码示例？这是我为PBKDF1$HashPassPhrase=“passharse”提供的PHP函数$HashSalt=“saltvalue”$迭代次数=2$devkeylength=32$devkey=PBKDF1（$HashPassPhrase、$Hashsalt、$HashIterations、$devkeylength）；函数PBKDF1（$pass，$salt，$count，$dklen）{$t=sha1（$pass.$salt）；for（$i=1；$i<$count；$i++）{$t=sha1（$t）；}$t=substr（$t，0，$dklen-1）；return$t；}但我认为我没有得到正确的结果。
//警告：不检查$dklen，必须是0..20函数PBKDF1（$pass，$salt，$count，$dklen）{$t=$pass.$salt；；for（$i=0；$i<$count；$i++）{$t=sha1（$t，true）；}返回substr（$t，0，$dklen）；}
重要注意事项：PasswordDeriveBytes仅与PBKDF1兼容，如果请求的长度小于等于20字节，则PBKDF1与SHA1的最大输出。PasswordDeriveBytes使用专有方案，这是不安全的，甚至不一致（例如，先请求32个字节，然后再请求16个字节会产生与请求48个字节不同的结果）。有关更多信息，请参阅。重要提示#2：甚至会发生，这意味着您的IV正在泄漏关键信息。
            byte[] password = Encoding.ASCII.GetBytes("password");
            byte[] salt = new byte[] { 0x78, 0x57, 0x8e, 0x5a, 0x5d, 0x63, 0xcb, 0x06};

            PasswordDeriveBytes pdb = new PasswordDeriveBytes(
                password, salt, "SHA1", 1000);

            byte[] key = pdb.GetBytes(8);
            byte[] iv = pdb.GetBytes(8);

            Console.Out.Write("Key: ");
            foreach (byte b in key)
            {
                Console.Out.Write("{0:x} ", b);
            }
            Console.Out.WriteLine();

            Console.Out.Write("IV: ");
            foreach (byte b in iv)
            {
                Console.Out.Write("{0:x} ", b);
            }
            Console.Out.WriteLine();

Key: dc 19 84 7e 5 c6 4d 2f
IV: af 10 eb fb 4a 3d 2a 20