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Crypter et décrypter une chaîne de caractères en C# ?

Comment crypter et décrypter une chaîne de caractères en C# ?

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J'avais besoin de quelque chose de simple... ce lien a fonctionné pour moi saipanyam.net/2010/03/cryptage-chaînes-de-cquerie.html

8 votes

Je recommande vivement d'abandonner 3DES et d'utiliser AES-GCM. AES-GCM ne se trouve PAS dans les librairies cryptographiques de .NET 4.5 et est différent de l'AES "habituel" (= mode AES-CBC habituellement). AES-GCM est bien meilleur que l'AES "habituel" pour des raisons cryptographiques que je n'aborderai pas. Donc jbtule a la meilleure réponse ci-dessous sous ce Bouncy Castle AES-GCM sous-section. Si vous ne nous croyez pas, faites au moins confiance aux experts de la NSA (NSA Suite B @ nsa.gov/ia/programmes/suiteb_cryptographie/index.shtml : The Galois/Counter Mode (GCM) is the preferred AES mode. )

434voto

Brett Points 3384

EDIT 2013-Oct : Bien que j'aie modifié cette réponse au fil du temps pour remédier à certaines lacunes, veuillez consulter le document suivant La réponse de jbtule pour une solution plus solide et informée.

https://stackoverflow.com/a/10366194/188474

Réponse originale :

Voici un exemple fonctionnel dérivé de la Documentation sur la classe "RijndaelManaged". et le Kit de formation SCTM .

EDIT 2012-Avril : Cette réponse a été éditée pour pré-pendre le IV selon la suggestion de jbtule et comme illustré ici :

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.security.cryptography.aesmanaged%28v=vs.95%29.aspx

Bonne chance !

public class Crypto
{

    //While an app specific salt is not the best practice for
    //password based encryption, it's probably safe enough as long as
    //it is truly uncommon. Also too much work to alter this answer otherwise.
    private static byte[] _salt = __To_Do__("Add a app specific salt here");

    /// <summary>
    /// Encrypt the given string using AES.  The string can be decrypted using 
    /// DecryptStringAES().  The sharedSecret parameters must match.
    /// </summary>
    /// <param name="plainText">The text to encrypt.</param>
    /// <param name="sharedSecret">A password used to generate a key for encryption.</param>
    public static string EncryptStringAES(string plainText, string sharedSecret)
    {
        if (string.IsNullOrEmpty(plainText))
            throw new ArgumentNullException("plainText");
        if (string.IsNullOrEmpty(sharedSecret))
            throw new ArgumentNullException("sharedSecret");

        string outStr = null;                       // Encrypted string to return
        RijndaelManaged aesAlg = null;              // RijndaelManaged object used to encrypt the data.

        try
        {
            // generate the key from the shared secret and the salt
            Rfc2898DeriveBytes key = new Rfc2898DeriveBytes(sharedSecret, _salt);

            // Create a RijndaelManaged object
            aesAlg = new RijndaelManaged();
            aesAlg.Key = key.GetBytes(aesAlg.KeySize / 8);

            // Create a decryptor to perform the stream transform.
            ICryptoTransform encryptor = aesAlg.CreateEncryptor(aesAlg.Key, aesAlg.IV);

            // Create the streams used for encryption.
            using (MemoryStream msEncrypt = new MemoryStream())
            {
                // prepend the IV
                msEncrypt.Write(BitConverter.GetBytes(aesAlg.IV.Length), 0, sizeof(int));
                msEncrypt.Write(aesAlg.IV, 0, aesAlg.IV.Length);
                using (CryptoStream csEncrypt = new CryptoStream(msEncrypt, encryptor, CryptoStreamMode.Write))
                {
                    using (StreamWriter swEncrypt = new StreamWriter(csEncrypt))
                    {
                        //Write all data to the stream.
                        swEncrypt.Write(plainText);
                    }
                }
                outStr = Convert.ToBase64String(msEncrypt.ToArray());
            }
        }
        finally
        {
            // Clear the RijndaelManaged object.
            if (aesAlg != null)
                aesAlg.Clear();
        }

        // Return the encrypted bytes from the memory stream.
        return outStr;
    }

    /// <summary>
    /// Decrypt the given string.  Assumes the string was encrypted using 
    /// EncryptStringAES(), using an identical sharedSecret.
    /// </summary>
    /// <param name="cipherText">The text to decrypt.</param>
    /// <param name="sharedSecret">A password used to generate a key for decryption.</param>
    public static string DecryptStringAES(string cipherText, string sharedSecret)
    {
        if (string.IsNullOrEmpty(cipherText))
            throw new ArgumentNullException("cipherText");
        if (string.IsNullOrEmpty(sharedSecret))
            throw new ArgumentNullException("sharedSecret");

        // Declare the RijndaelManaged object
        // used to decrypt the data.
        RijndaelManaged aesAlg = null;

        // Declare the string used to hold
        // the decrypted text.
        string plaintext = null;

        try
        {
            // generate the key from the shared secret and the salt
            Rfc2898DeriveBytes key = new Rfc2898DeriveBytes(sharedSecret, _salt);

            // Create the streams used for decryption.                
            byte[] bytes = Convert.FromBase64String(cipherText);
            using (MemoryStream msDecrypt = new MemoryStream(bytes))
            {
                // Create a RijndaelManaged object
                // with the specified key and IV.
                aesAlg = new RijndaelManaged();
                aesAlg.Key = key.GetBytes(aesAlg.KeySize / 8);
                // Get the initialization vector from the encrypted stream
                aesAlg.IV = ReadByteArray(msDecrypt);
                // Create a decrytor to perform the stream transform.
                ICryptoTransform decryptor = aesAlg.CreateDecryptor(aesAlg.Key, aesAlg.IV);
                using (CryptoStream csDecrypt = new CryptoStream(msDecrypt, decryptor, CryptoStreamMode.Read))
                {
                    using (StreamReader srDecrypt = new StreamReader(csDecrypt))

                        // Read the decrypted bytes from the decrypting stream
                        // and place them in a string.
                        plaintext = srDecrypt.ReadToEnd();
                }
            }
        }
        finally
        {
            // Clear the RijndaelManaged object.
            if (aesAlg != null)
                aesAlg.Clear();
        }

        return plaintext;
    }

    private static byte[] ReadByteArray(Stream s)
    {
        byte[] rawLength = new byte[sizeof(int)];
        if (s.Read(rawLength, 0, rawLength.Length) != rawLength.Length)
        {
            throw new SystemException("Stream did not contain properly formatted byte array");
        }

        byte[] buffer = new byte[BitConverter.ToInt32(rawLength, 0)];
        if (s.Read(buffer, 0, buffer.Length) != buffer.Length)
        {
            throw new SystemException("Did not read byte array properly");
        }

        return buffer;
    }
}

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A Bret - Bonjour et merci pour votre exemple. Si quelqu'un veut utiliser votre exemple dans la fonctionnalité, veuillez utiliser ceci pour la normalisation des clés (ou vous pouvez utiliser un autre algorithme de hachage) : HashAlgorithm hash = new MD5CryptoServiceProvider() ; UnicodeEncoding UE = new UnicodeEncoding() ; byte[] key = hash.ComputeHash(UE.GetBytes(encrypt_password)) ; ps:désolé pour mon anglais :) slinti

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Quelle est la longueur du tableau d'octets de résultat (en fonction de la longueur du texte brut d'entrée) ? Merci !

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La taille des blocs est de 16 octets. La longueur de l'octet de sortie sera la même que celle de l'entrée, arrondie au chiffre supérieur pour remplir le bloc. Par exemple, une chaîne d'entrée de 120 octets donnera une chaîne de sortie de 8 blocs, soit 128 octets. Voir : fr.wikipedia.org/wiki/Block_size_%28cryptographie%29

400voto

jbtule Points 11159

Exemples modernes de chiffrement symétrique authentifié d'une chaîne de caractères.

La meilleure pratique générale pour le chiffrement symétrique est d'utiliser le chiffrement authentifié avec données associées (AEAD), mais cela ne fait pas partie des bibliothèques cryptographiques standard de .net. Le premier exemple utilise donc AES256 et ensuite HMAC256 en deux étapes Cryptage puis MAC ce qui nécessite plus de frais généraux et plus de clés.

Le deuxième exemple utilise la pratique plus simple de AES256- GCM en utilisant la source ouverte Bouncy Castle (via nuget).

Les deux exemples ont une fonction principale qui prend une chaîne de messages secrets, une ou plusieurs clés et une charge utile non secrète facultative et renvoie une chaîne cryptée authentifiée, éventuellement précédée de données non secrètes. L'idéal serait de les utiliser avec des clés de 256 bits générées aléatoirement, voir NewKey() .

Les deux exemples comportent également une méthode d'aide qui utilise un mot de passe de type chaîne pour générer les clés. Ces méthodes d'aide sont fournies à titre de commodité pour correspondre à d'autres exemples, mais elles ne sont pas disponibles. bien moins sûr parce que la force du mot de passe va être bien plus faible qu'une clé de 256 bits .

Mise à jour : Ajouté byte[] surcharges, et seule la Gist a le formatage complet avec un retrait de 4 espaces et les docs api en raison des limites de réponse de StackOverflow.


Cryptage (AES)-Then-MAC (HMAC) intégré à .NET [Gist]

/*
 * This work (Modern Encryption of a String C#, by James Tuley), 
 * identified by James Tuley, is free of known copyright restrictions.
 * https://gist.github.com/4336842
 * http://creativecommons.org/publicdomain/mark/1.0/ 
 */

using System;
using System.IO;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;

namespace Encryption
{
  public static class AESThenHMAC
  {
    private static readonly RandomNumberGenerator Random = RandomNumberGenerator.Create();

    //Preconfigured Encryption Parameters
    public static readonly int BlockBitSize = 128;
    public static readonly int KeyBitSize = 256;

    //Preconfigured Password Key Derivation Parameters
    public static readonly int SaltBitSize = 64;
    public static readonly int Iterations = 10000;
    public static readonly int MinPasswordLength = 12;

    /// <summary>
    /// Helper that generates a random key on each call.
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public static byte[] NewKey()
    {
      var key = new byte[KeyBitSize / 8];
      Random.GetBytes(key);
      return key;
    }

    /// <summary>
    /// Simple Encryption (AES) then Authentication (HMAC) for a UTF8 Message.
    /// </summary>
    /// <param name="secretMessage">The secret message.</param>
    /// <param name="cryptKey">The crypt key.</param>
    /// <param name="authKey">The auth key.</param>
    /// <param name="nonSecretPayload">(Optional) Non-Secret Payload.</param>
    /// <returns>
    /// Encrypted Message
    /// </returns>
    /// <exception cref="System.ArgumentException">Secret Message Required!;secretMessage</exception>
    /// <remarks>
    /// Adds overhead of (Optional-Payload + BlockSize(16) + Message-Padded-To-Blocksize +  HMac-Tag(32)) * 1.33 Base64
    /// </remarks>
    public static string SimpleEncrypt(string secretMessage, byte[] cryptKey, byte[] authKey,
                       byte[] nonSecretPayload = null)
    {
      if (string.IsNullOrEmpty(secretMessage))
        throw new ArgumentException("Secret Message Required!", "secretMessage");

      var plainText = Encoding.UTF8.GetBytes(secretMessage);
      var cipherText = SimpleEncrypt(plainText, cryptKey, authKey, nonSecretPayload);
      return Convert.ToBase64String(cipherText);
    }

    /// <summary>
    /// Simple Authentication (HMAC) then Decryption (AES) for a secrets UTF8 Message.
    /// </summary>
    /// <param name="encryptedMessage">The encrypted message.</param>
    /// <param name="cryptKey">The crypt key.</param>
    /// <param name="authKey">The auth key.</param>
    /// <param name="nonSecretPayloadLength">Length of the non secret payload.</param>
    /// <returns>
    /// Decrypted Message
    /// </returns>
    /// <exception cref="System.ArgumentException">Encrypted Message Required!;encryptedMessage</exception>
    public static string SimpleDecrypt(string encryptedMessage, byte[] cryptKey, byte[] authKey,
                       int nonSecretPayloadLength = 0)
    {
      if (string.IsNullOrWhiteSpace(encryptedMessage))
        throw new ArgumentException("Encrypted Message Required!", "encryptedMessage");

      var cipherText = Convert.FromBase64String(encryptedMessage);
      var plainText = SimpleDecrypt(cipherText, cryptKey, authKey, nonSecretPayloadLength);
      return plainText == null ? null : Encoding.UTF8.GetString(plainText);
    }

    /// <summary>
    /// Simple Encryption (AES) then Authentication (HMAC) of a UTF8 message
    /// using Keys derived from a Password (PBKDF2).
    /// </summary>
    /// <param name="secretMessage">The secret message.</param>
    /// <param name="password">The password.</param>
    /// <param name="nonSecretPayload">The non secret payload.</param>
    /// <returns>
    /// Encrypted Message
    /// </returns>
    /// <exception cref="System.ArgumentException">password</exception>
    /// <remarks>
    /// Significantly less secure than using random binary keys.
    /// Adds additional non secret payload for key generation parameters.
    /// </remarks>
    public static string SimpleEncryptWithPassword(string secretMessage, string password,
                             byte[] nonSecretPayload = null)
    {
      if (string.IsNullOrEmpty(secretMessage))
        throw new ArgumentException("Secret Message Required!", "secretMessage");

      var plainText = Encoding.UTF8.GetBytes(secretMessage);
      var cipherText = SimpleEncryptWithPassword(plainText, password, nonSecretPayload);
      return Convert.ToBase64String(cipherText);
    }

    /// <summary>
    /// Simple Authentication (HMAC) and then Descryption (AES) of a UTF8 Message
    /// using keys derived from a password (PBKDF2). 
    /// </summary>
    /// <param name="encryptedMessage">The encrypted message.</param>
    /// <param name="password">The password.</param>
    /// <param name="nonSecretPayloadLength">Length of the non secret payload.</param>
    /// <returns>
    /// Decrypted Message
    /// </returns>
    /// <exception cref="System.ArgumentException">Encrypted Message Required!;encryptedMessage</exception>
    /// <remarks>
    /// Significantly less secure than using random binary keys.
    /// </remarks>
    public static string SimpleDecryptWithPassword(string encryptedMessage, string password,
                             int nonSecretPayloadLength = 0)
    {
      if (string.IsNullOrWhiteSpace(encryptedMessage))
        throw new ArgumentException("Encrypted Message Required!", "encryptedMessage");

      var cipherText = Convert.FromBase64String(encryptedMessage);
      var plainText = SimpleDecryptWithPassword(cipherText, password, nonSecretPayloadLength);
      return plainText == null ? null : Encoding.UTF8.GetString(plainText);
    }

    public static byte[] SimpleEncrypt(byte[] secretMessage, byte[] cryptKey, byte[] authKey, byte[] nonSecretPayload = null)
    {
      //User Error Checks
      if (cryptKey == null || cryptKey.Length != KeyBitSize / 8)
        throw new ArgumentException(String.Format("Key needs to be {0} bit!", KeyBitSize), "cryptKey");

      if (authKey == null || authKey.Length != KeyBitSize / 8)
        throw new ArgumentException(String.Format("Key needs to be {0} bit!", KeyBitSize), "authKey");

      if (secretMessage == null || secretMessage.Length < 1)
        throw new ArgumentException("Secret Message Required!", "secretMessage");

      //non-secret payload optional
      nonSecretPayload = nonSecretPayload ?? new byte[] { };

      byte[] cipherText;
      byte[] iv;

      using (var aes = new AesManaged
      {
        KeySize = KeyBitSize,
        BlockSize = BlockBitSize,
        Mode = CipherMode.CBC,
        Padding = PaddingMode.PKCS7
      })
      {

        //Use random IV
        aes.GenerateIV();
        iv = aes.IV;

        using (var encrypter = aes.CreateEncryptor(cryptKey, iv))
        using (var cipherStream = new MemoryStream())
        {
          using (var cryptoStream = new CryptoStream(cipherStream, encrypter, CryptoStreamMode.Write))
          using (var binaryWriter = new BinaryWriter(cryptoStream))
          {
            //Encrypt Data
            binaryWriter.Write(secretMessage);
          }

          cipherText = cipherStream.ToArray();
        }

      }

      //Assemble encrypted message and add authentication
      using (var hmac = new HMACSHA256(authKey))
      using (var encryptedStream = new MemoryStream())
      {
        using (var binaryWriter = new BinaryWriter(encryptedStream))
        {
          //Prepend non-secret payload if any
          binaryWriter.Write(nonSecretPayload);
          //Prepend IV
          binaryWriter.Write(iv);
          //Write Ciphertext
          binaryWriter.Write(cipherText);
          binaryWriter.Flush();

          //Authenticate all data
          var tag = hmac.ComputeHash(encryptedStream.ToArray());
          //Postpend tag
          binaryWriter.Write(tag);
        }
        return encryptedStream.ToArray();
      }

    }

    public static byte[] SimpleDecrypt(byte[] encryptedMessage, byte[] cryptKey, byte[] authKey, int nonSecretPayloadLength = 0)
    {

      //Basic Usage Error Checks
      if (cryptKey == null || cryptKey.Length != KeyBitSize / 8)
        throw new ArgumentException(String.Format("CryptKey needs to be {0} bit!", KeyBitSize), "cryptKey");

      if (authKey == null || authKey.Length != KeyBitSize / 8)
        throw new ArgumentException(String.Format("AuthKey needs to be {0} bit!", KeyBitSize), "authKey");

      if (encryptedMessage == null || encryptedMessage.Length == 0)
        throw new ArgumentException("Encrypted Message Required!", "encryptedMessage");

      using (var hmac = new HMACSHA256(authKey))
      {
        var sentTag = new byte[hmac.HashSize / 8];
        //Calculate Tag
        var calcTag = hmac.ComputeHash(encryptedMessage, 0, encryptedMessage.Length - sentTag.Length);
        var ivLength = (BlockBitSize / 8);

        //if message length is to small just return null
        if (encryptedMessage.Length < sentTag.Length + nonSecretPayloadLength + ivLength)
          return null;

        //Grab Sent Tag
        Array.Copy(encryptedMessage, encryptedMessage.Length - sentTag.Length, sentTag, 0, sentTag.Length);

        //Compare Tag with constant time comparison
        var compare = 0;
        for (var i = 0; i < sentTag.Length; i++)
          compare |= sentTag[i] ^ calcTag[i]; 

        //if message doesn't authenticate return null
        if (compare != 0)
          return null;

        using (var aes = new AesManaged
        {
          KeySize = KeyBitSize,
          BlockSize = BlockBitSize,
          Mode = CipherMode.CBC,
          Padding = PaddingMode.PKCS7
        })
        {

          //Grab IV from message
          var iv = new byte[ivLength];
          Array.Copy(encryptedMessage, nonSecretPayloadLength, iv, 0, iv.Length);

          using (var decrypter = aes.CreateDecryptor(cryptKey, iv))
          using (var plainTextStream = new MemoryStream())
          {
            using (var decrypterStream = new CryptoStream(plainTextStream, decrypter, CryptoStreamMode.Write))
            using (var binaryWriter = new BinaryWriter(decrypterStream))
            {
              //Decrypt Cipher Text from Message
              binaryWriter.Write(
                encryptedMessage,
                nonSecretPayloadLength + iv.Length,
                encryptedMessage.Length - nonSecretPayloadLength - iv.Length - sentTag.Length
              );
            }
            //Return Plain Text
            return plainTextStream.ToArray();
          }
        }
      }
    }

    public static byte[] SimpleEncryptWithPassword(byte[] secretMessage, string password, byte[] nonSecretPayload = null)
    {
      nonSecretPayload = nonSecretPayload ?? new byte[] {};

      //User Error Checks
      if (string.IsNullOrWhiteSpace(password) || password.Length < MinPasswordLength)
        throw new ArgumentException(String.Format("Must have a password of at least {0} characters!", MinPasswordLength), "password");

      if (secretMessage == null || secretMessage.Length ==0)
        throw new ArgumentException("Secret Message Required!", "secretMessage");

      var payload = new byte[((SaltBitSize / 8) * 2) + nonSecretPayload.Length];

      Array.Copy(nonSecretPayload, payload, nonSecretPayload.Length);
      int payloadIndex = nonSecretPayload.Length;

      byte[] cryptKey;
      byte[] authKey;
      //Use Random Salt to prevent pre-generated weak password attacks.
      using (var generator = new Rfc2898DeriveBytes(password, SaltBitSize / 8, Iterations))
      {
        var salt = generator.Salt;

        //Generate Keys
        cryptKey = generator.GetBytes(KeyBitSize / 8);

        //Create Non Secret Payload
        Array.Copy(salt, 0, payload, payloadIndex, salt.Length);
        payloadIndex += salt.Length;
      }

      //Deriving separate key, might be less efficient than using HKDF, 
      //but now compatible with RNEncryptor which had a very similar wireformat and requires less code than HKDF.
      using (var generator = new Rfc2898DeriveBytes(password, SaltBitSize / 8, Iterations))
      {
        var salt = generator.Salt;

        //Generate Keys
        authKey = generator.GetBytes(KeyBitSize / 8);

        //Create Rest of Non Secret Payload
        Array.Copy(salt, 0, payload, payloadIndex, salt.Length);
      }

      return SimpleEncrypt(secretMessage, cryptKey, authKey, payload);
    }

    public static byte[] SimpleDecryptWithPassword(byte[] encryptedMessage, string password, int nonSecretPayloadLength = 0)
    {
      //User Error Checks
      if (string.IsNullOrWhiteSpace(password) || password.Length < MinPasswordLength)
        throw new ArgumentException(String.Format("Must have a password of at least {0} characters!", MinPasswordLength), "password");

      if (encryptedMessage == null || encryptedMessage.Length == 0)
        throw new ArgumentException("Encrypted Message Required!", "encryptedMessage");

      var cryptSalt = new byte[SaltBitSize / 8];
      var authSalt = new byte[SaltBitSize / 8];

      //Grab Salt from Non-Secret Payload
      Array.Copy(encryptedMessage, nonSecretPayloadLength, cryptSalt, 0, cryptSalt.Length);
      Array.Copy(encryptedMessage, nonSecretPayloadLength + cryptSalt.Length, authSalt, 0, authSalt.Length);

      byte[] cryptKey;
      byte[] authKey;

      //Generate crypt key
      using (var generator = new Rfc2898DeriveBytes(password, cryptSalt, Iterations))
      {
        cryptKey = generator.GetBytes(KeyBitSize / 8);
      }
      //Generate auth key
      using (var generator = new Rfc2898DeriveBytes(password, authSalt, Iterations))
      {
        authKey = generator.GetBytes(KeyBitSize / 8);
      }

      return SimpleDecrypt(encryptedMessage, cryptKey, authKey, cryptSalt.Length + authSalt.Length + nonSecretPayloadLength);
    }
  }
}

Château gonflable AES-GCM [Gist]

/*
 * This work (Modern Encryption of a String C#, by James Tuley), 
 * identified by James Tuley, is free of known copyright restrictions.
 * https://gist.github.com/4336842
 * http://creativecommons.org/publicdomain/mark/1.0/ 
 */

using System;
using System.IO;
using System.Text;
using Org.BouncyCastle.Crypto;
using Org.BouncyCastle.Crypto.Engines;
using Org.BouncyCastle.Crypto.Generators;
using Org.BouncyCastle.Crypto.Modes;
using Org.BouncyCastle.Crypto.Parameters;
using Org.BouncyCastle.Security;
namespace Encryption
{

  public static class AESGCM
  {
    private static readonly SecureRandom Random = new SecureRandom();

    //Preconfigured Encryption Parameters
    public static readonly int NonceBitSize = 128;
    public static readonly int MacBitSize = 128;
    public static readonly int KeyBitSize = 256;

    //Preconfigured Password Key Derivation Parameters
    public static readonly int SaltBitSize = 128;
    public static readonly int Iterations = 10000;
    public static readonly int MinPasswordLength = 12;

    /// <summary>
    /// Helper that generates a random new key on each call.
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public static byte[] NewKey()
    {
      var key = new byte[KeyBitSize / 8];
      Random.NextBytes(key);
      return key;
    }

    /// <summary>
    /// Simple Encryption And Authentication (AES-GCM) of a UTF8 string.
    /// </summary>
    /// <param name="secretMessage">The secret message.</param>
    /// <param name="key">The key.</param>
    /// <param name="nonSecretPayload">Optional non-secret payload.</param>
    /// <returns>
    /// Encrypted Message
    /// </returns>
    /// <exception cref="System.ArgumentException">Secret Message Required!;secretMessage</exception>
    /// <remarks>
    /// Adds overhead of (Optional-Payload + BlockSize(16) + Message +  HMac-Tag(16)) * 1.33 Base64
    /// </remarks>
    public static string SimpleEncrypt(string secretMessage, byte[] key, byte[] nonSecretPayload = null)
    {
      if (string.IsNullOrEmpty(secretMessage))
        throw new ArgumentException("Secret Message Required!", "secretMessage");

      var plainText = Encoding.UTF8.GetBytes(secretMessage);
      var cipherText = SimpleEncrypt(plainText, key, nonSecretPayload);
      return Convert.ToBase64String(cipherText);
    }

    /// <summary>
    /// Simple Decryption & Authentication (AES-GCM) of a UTF8 Message
    /// </summary>
    /// <param name="encryptedMessage">The encrypted message.</param>
    /// <param name="key">The key.</param>
    /// <param name="nonSecretPayloadLength">Length of the optional non-secret payload.</param>
    /// <returns>Decrypted Message</returns>
    public static string SimpleDecrypt(string encryptedMessage, byte[] key, int nonSecretPayloadLength = 0)
    {
      if (string.IsNullOrEmpty(encryptedMessage))
        throw new ArgumentException("Encrypted Message Required!", "encryptedMessage");

      var cipherText = Convert.FromBase64String(encryptedMessage);
      var plainText = SimpleDecrypt(cipherText, key, nonSecretPayloadLength);
      return plainText == null ? null : Encoding.UTF8.GetString(plainText);
    }

    /// <summary>
    /// Simple Encryption And Authentication (AES-GCM) of a UTF8 String
    /// using key derived from a password (PBKDF2).
    /// </summary>
    /// <param name="secretMessage">The secret message.</param>
    /// <param name="password">The password.</param>
    /// <param name="nonSecretPayload">The non secret payload.</param>
    /// <returns>
    /// Encrypted Message
    /// </returns>
    /// <remarks>
    /// Significantly less secure than using random binary keys.
    /// Adds additional non secret payload for key generation parameters.
    /// </remarks>
    public static string SimpleEncryptWithPassword(string secretMessage, string password,
                             byte[] nonSecretPayload = null)
    {
      if (string.IsNullOrEmpty(secretMessage))
        throw new ArgumentException("Secret Message Required!", "secretMessage");

      var plainText = Encoding.UTF8.GetBytes(secretMessage);
      var cipherText = SimpleEncryptWithPassword(plainText, password, nonSecretPayload);
      return Convert.ToBase64String(cipherText);
    }

    /// <summary>
    /// Simple Decryption and Authentication (AES-GCM) of a UTF8 message
    /// using a key derived from a password (PBKDF2)
    /// </summary>
    /// <param name="encryptedMessage">The encrypted message.</param>
    /// <param name="password">The password.</param>
    /// <param name="nonSecretPayloadLength">Length of the non secret payload.</param>
    /// <returns>
    /// Decrypted Message
    /// </returns>
    /// <exception cref="System.ArgumentException">Encrypted Message Required!;encryptedMessage</exception>
    /// <remarks>
    /// Significantly less secure than using random binary keys.
    /// </remarks>
    public static string SimpleDecryptWithPassword(string encryptedMessage, string password,
                             int nonSecretPayloadLength = 0)
    {
      if (string.IsNullOrWhiteSpace(encryptedMessage))
        throw new ArgumentException("Encrypted Message Required!", "encryptedMessage");

      var cipherText = Convert.FromBase64String(encryptedMessage);
      var plainText = SimpleDecryptWithPassword(cipherText, password, nonSecretPayloadLength);
      return plainText == null ? null : Encoding.UTF8.GetString(plainText);
    }

    public static byte[] SimpleEncrypt(byte[] secretMessage, byte[] key, byte[] nonSecretPayload = null)
    {
      //User Error Checks
      if (key == null || key.Length != KeyBitSize / 8)
        throw new ArgumentException(String.Format("Key needs to be {0} bit!", KeyBitSize), "key");

      if (secretMessage == null || secretMessage.Length == 0)
        throw new ArgumentException("Secret Message Required!", "secretMessage");

      //Non-secret Payload Optional
      nonSecretPayload = nonSecretPayload ?? new byte[] { };

      //Using random nonce large enough not to repeat
      var nonce = new byte[NonceBitSize / 8];
      Random.NextBytes(nonce, 0, nonce.Length);

      var cipher = new GcmBlockCipher(new AesFastEngine());
      var parameters = new AeadParameters(new KeyParameter(key), MacBitSize, nonce, nonSecretPayload);
      cipher.Init(true, parameters);

      //Generate Cipher Text With Auth Tag
      var cipherText = new byte[cipher.GetOutputSize(secretMessage.Length)];
      var len = cipher.ProcessBytes(secretMessage, 0, secretMessage.Length, cipherText, 0);
      cipher.DoFinal(cipherText, len);

      //Assemble Message
      using (var combinedStream = new MemoryStream())
      {
        using (var binaryWriter = new BinaryWriter(combinedStream))
        {
          //Prepend Authenticated Payload
          binaryWriter.Write(nonSecretPayload);
          //Prepend Nonce
          binaryWriter.Write(nonce);
          //Write Cipher Text
          binaryWriter.Write(cipherText);
        }
        return combinedStream.ToArray();
      }
    }

    public static byte[] SimpleDecrypt(byte[] encryptedMessage, byte[] key, int nonSecretPayloadLength = 0)
    {
      //User Error Checks
      if (key == null || key.Length != KeyBitSize / 8)
        throw new ArgumentException(String.Format("Key needs to be {0} bit!", KeyBitSize), "key");

      if (encryptedMessage == null || encryptedMessage.Length == 0)
        throw new ArgumentException("Encrypted Message Required!", "encryptedMessage");

      using (var cipherStream = new MemoryStream(encryptedMessage))
      using (var cipherReader = new BinaryReader(cipherStream))
      {
        //Grab Payload
        var nonSecretPayload = cipherReader.ReadBytes(nonSecretPayloadLength);

        //Grab Nonce
        var nonce = cipherReader.ReadBytes(NonceBitSize / 8);

        var cipher = new GcmBlockCipher(new AesFastEngine());
        var parameters = new AeadParameters(new KeyParameter(key), MacBitSize, nonce, nonSecretPayload);
        cipher.Init(false, parameters);

        //Decrypt Cipher Text
        var cipherText = cipherReader.ReadBytes(encryptedMessage.Length - nonSecretPayloadLength - nonce.Length);
        var plainText = new byte[cipher.GetOutputSize(cipherText.Length)];  

        try
        {
          var len = cipher.ProcessBytes(cipherText, 0, cipherText.Length, plainText, 0);
          cipher.DoFinal(plainText, len);

        }
        catch (InvalidCipherTextException)
        {
          //Return null if it doesn't authenticate
          return null;
        }

        return plainText;
      }

    }

    public static byte[] SimpleEncryptWithPassword(byte[] secretMessage, string password, byte[] nonSecretPayload = null)
    {
      nonSecretPayload = nonSecretPayload ?? new byte[] {};

      //User Error Checks
      if (string.IsNullOrWhiteSpace(password) || password.Length < MinPasswordLength)
        throw new ArgumentException(String.Format("Must have a password of at least {0} characters!", MinPasswordLength), "password");

      if (secretMessage == null || secretMessage.Length == 0)
        throw new ArgumentException("Secret Message Required!", "secretMessage");

      var generator = new Pkcs5S2ParametersGenerator();

      //Use Random Salt to minimize pre-generated weak password attacks.
      var salt = new byte[SaltBitSize / 8];
      Random.NextBytes(salt);

      generator.Init(
        PbeParametersGenerator.Pkcs5PasswordToBytes(password.ToCharArray()),
        salt,
        Iterations);

      //Generate Key
      var key = (KeyParameter)generator.GenerateDerivedMacParameters(KeyBitSize);

      //Create Full Non Secret Payload
      var payload = new byte[salt.Length + nonSecretPayload.Length];
      Array.Copy(nonSecretPayload, payload, nonSecretPayload.Length);
      Array.Copy(salt,0, payload,nonSecretPayload.Length, salt.Length);

      return SimpleEncrypt(secretMessage, key.GetKey(), payload);
    }

    public static byte[] SimpleDecryptWithPassword(byte[] encryptedMessage, string password, int nonSecretPayloadLength = 0)
    {
      //User Error Checks
      if (string.IsNullOrWhiteSpace(password) || password.Length < MinPasswordLength)
        throw new ArgumentException(String.Format("Must have a password of at least {0} characters!", MinPasswordLength), "password");

      if (encryptedMessage == null || encryptedMessage.Length == 0)
        throw new ArgumentException("Encrypted Message Required!", "encryptedMessage");

      var generator = new Pkcs5S2ParametersGenerator();

      //Grab Salt from Payload
      var salt = new byte[SaltBitSize / 8];
      Array.Copy(encryptedMessage, nonSecretPayloadLength, salt, 0, salt.Length);

      generator.Init(
        PbeParametersGenerator.Pkcs5PasswordToBytes(password.ToCharArray()),
        salt,
        Iterations);

      //Generate Key
      var key = (KeyParameter)generator.GenerateDerivedMacParameters(KeyBitSize);

      return SimpleDecrypt(encryptedMessage, key.GetKey(), salt.Length + nonSecretPayloadLength);
    }
  }
}

10 votes

Faites afficher ces échantillons sur révision du code aussi.

1 votes

Pour le premier exemple de code, et la méthode de décryptage... Il y a deux choses que je ne comprends pas très bien et j'espère que vous pourrez les clarifier. Dans quelles circonstances la première instruction if retournerait-elle ? Et la boucle for qui vérifie que chaque élément des tableaux bot correspond : Je n'ai jamais vu votre logique : "auth = auth && sentTag[i] == calcTag[i] ;" a-t-elle quelque chose de spécial ou pourrais-je renvoyer false dès que je détecte qu'un octet ne correspond pas ? Désolé d'être vague, il n'y a pas beaucoup de place pour commenter et formater le code ici !

3 votes

C'est une bonne question, ils utilisent Cryptage authentifié exemples, en plus de crypter, ils ont une MAC pour valider que le texte chiffré n'a pas été modifié par quelqu'un d'autre, ceci est principalement pour contrecarrer attaques par chiffrement choisi . Ainsi, lors du décryptage, il calcule le MAC à comparer à celui ajouté pour l'authentifier, s'il est authentifié, il décrypte et s'il ne l'est pas, il renvoie null.

115voto

Tamas Czinege Points 49277

Voici un exemple utilisant RSA.

Important : Il existe une limite à la taille des données que vous pouvez crypter avec le cryptage RSA, KeySize - MinimumPadding . Par exemple, 256 octets (en supposant une clé de 2048 bits) - 42 octets (remplissage OEAP minimum) = 214 octets (taille maximale du texte en clair).

Remplacez your_rsa_key par votre clé RSA.

var provider = new System.Security.Cryptography.RSACryptoServiceProvider();
provider.ImportParameters(your_rsa_key);

var encryptedBytes = provider.Encrypt(
    System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes("Hello World!"), true);

string decryptedTest = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(
    provider.Decrypt(encryptedBytes, true));

Pour plus d'informations, visitez MSDN - RSACryptoServiceProvider (fournisseur de services de cryptage)

8 votes

Désolé de poser une question aussi simple, mais quelqu'un peut-il me dire où je peux obtenir une clé RSA ou comment en générer une ?

13 votes

Pourquoi RSA ? RSA a son utilité, mais rien n'indique que c'est l'une d'entre elles.

2 votes

@CodeInChaos : Parce que lorsque j'ai fourni cette réponse, il y a presque 3 ans, la question n'indiquait rien à l'origine. Cela a été ajouté plus tard. J'ai répondu à la question originale. Regardez l'historique des questions et voyez par vous-même.

57voto

mattmanser Points 3131

Si vous utilisez ASP.Net, vous pouvez désormais utiliser la fonctionnalité intégrée à partir de .Net 4.0.

System.Web.Security.MachineKey

.Net 4.5 a MachineKey.Protect() et MachineKey.Unprotect() .

.Net 4.0 a MachineKey.Encode() et MachineKey.Decode() . Vous devez simplement définir la protection de la clé de la machine sur 'All'.

En dehors d'ASP.Net, cette classe semble générer une nouvelle clé à chaque redémarrage de l'application et ne fonctionne donc pas. Avec un rapide coup d'œil dans ILSpy, il me semble qu'elle génère ses propres valeurs par défaut si les paramètres appropriés de l'application sont manquants. Il se peut donc que vous puissiez la configurer en dehors d'ASP.Net.

Je n'ai pas été en mesure de trouver un équivalent non-ASP.Net en dehors de l'espace de noms System.Web.

1 votes

Hmm quelqu'un peut-il me dire pourquoi cette réponse a si peu de votes ? Il semble que ce soit un moyen très pratique pour les applications ASP.NET

1 votes

@DirkBoer La fonctionnalité a été ajoutée quelques années après que la question ait été posée, j'ai ajouté ma réponse à cette question pour faire savoir aux gens qu'il existe aujourd'hui des moyens plus faciles. De plus, cela ne fonctionne qu'avec ASP.Net sans une certaine app.config-fu qui est assez dangereuse si vous ne savez pas ce que vous faites.

4 votes

Pardonnez mon ignorance mais, à partir de la page web, je n'arrive pas à trouver ma réponse. Si je crypte une chaîne de caractères sur une machine, que je l'écris dans une base de données et que je la lis avec une autre machine, pourrai-je la décrypter tant que les paramètres des objectifs ont la même valeur ? Peut-être que je suis juste confus par le nom de la classe "MachineKey".

49voto

nerdybeardo Points 2580

Château gonflable est une excellente bibliothèque Crypto pour .NET, elle est disponible en tant que Nuget pour l'installer dans vos projets. Je l'apprécie beaucoup plus que ce qui est actuellement disponible dans la bibliothèque System.Security.Cryptography. Elle vous donne beaucoup plus d'options en termes d'algorithmes disponibles, et fournit plus de modes pour ces algorithmes.

Il s'agit d'un exemple d'une mise en œuvre de TwoFish qui a été écrit par Bruce Schneier (héros pour tous les paranoïaques que nous sommes). C'est un algorithme symétrique comme le Rijndael (alias AES). C'était l'un des trois finalistes pour la norme AES et le frère d'un autre algorithme célèbre écrit par Bruce Schneier appelé BlowFish.

La première chose à faire avec bouncycastle est de créer une classe d'encrypteur, ce qui facilitera l'implémentation d'autres cryptages de blocs dans la bibliothèque. La classe encrypteur suivante prend un argument générique T où T implémente IBlockCipher et a un constructeur par défaut.

UPDATE : En raison de la demande populaire, j'ai décidé d'implémenter la génération d'un IV aléatoire ainsi que d'inclure un HMAC dans cette classe. Bien que d'un point de vue stylistique cela aille à l'encontre du principe SOLID de responsabilité unique, en raison de la nature de ce que cette classe fait, j'ai renoncé. Cette classe prendra maintenant deux paramètres génériques, un pour le chiffrement et un pour le digest. Elle génère automatiquement le IV en utilisant RNGCryptoServiceProvider pour fournir une bonne entropie RNG, et vous permet d'utiliser n'importe quel algorithme de digest de BouncyCastle pour générer le MAC.

using System;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;
using Org.BouncyCastle.Crypto;
using Org.BouncyCastle.Crypto.Macs;
using Org.BouncyCastle.Crypto.Modes;
using Org.BouncyCastle.Crypto.Paddings;
using Org.BouncyCastle.Crypto.Parameters;

public sealed class Encryptor<TBlockCipher, TDigest>
    where TBlockCipher : IBlockCipher, new()
    where TDigest : IDigest, new()
{
    private Encoding encoding;

    private IBlockCipher blockCipher;

    private BufferedBlockCipher cipher;

    private HMac mac;

    private byte[] key;

    public Encryptor(Encoding encoding, byte[] key, byte[] macKey)
    {
        this.encoding = encoding;
        this.key = key;
        this.Init(key, macKey, new Pkcs7Padding());
    }

    public Encryptor(Encoding encoding, byte[] key, byte[] macKey, IBlockCipherPadding padding)
    {
        this.encoding = encoding;
        this.key = key;
        this.Init(key, macKey, padding);
    }

    private void Init(byte[] key, byte[] macKey, IBlockCipherPadding padding)
    {
        this.blockCipher = new CbcBlockCipher(new TBlockCipher());
        this.cipher = new PaddedBufferedBlockCipher(this.blockCipher, padding);
        this.mac = new HMac(new TDigest());
        this.mac.Init(new KeyParameter(macKey));
    }

    public string Encrypt(string plain)
    {
        return Convert.ToBase64String(EncryptBytes(plain));
    }

    public byte[] EncryptBytes(string plain)
    {
        byte[] input = this.encoding.GetBytes(plain);

        var iv = this.GenerateIV();

        var cipher = this.BouncyCastleCrypto(true, input, new ParametersWithIV(new KeyParameter(key), iv));
        byte[] message = CombineArrays(iv, cipher);

        this.mac.Reset();
        this.mac.BlockUpdate(message, 0, message.Length);
        byte[] digest = new byte[this.mac.GetUnderlyingDigest().GetDigestSize()];
        this.mac.DoFinal(digest, 0);

        var result = CombineArrays(digest, message);
        return result;
    }

    public byte[] DecryptBytes(byte[] bytes)
    {
        // split the digest into component parts
        var digest = new byte[this.mac.GetUnderlyingDigest().GetDigestSize()];
        var message = new byte[bytes.Length - digest.Length];
        var iv = new byte[this.blockCipher.GetBlockSize()];
        var cipher = new byte[message.Length - iv.Length];

        Buffer.BlockCopy(bytes, 0, digest, 0, digest.Length);
        Buffer.BlockCopy(bytes, digest.Length, message, 0, message.Length);
        if (!IsValidHMac(digest, message))
        {
            throw new CryptoException();
        }

        Buffer.BlockCopy(message, 0, iv, 0, iv.Length);
        Buffer.BlockCopy(message, iv.Length, cipher, 0, cipher.Length);

        byte[] result = this.BouncyCastleCrypto(false, cipher, new ParametersWithIV(new KeyParameter(key), iv));
        return result;
    }

    public string Decrypt(byte[] bytes)
    {
        return this.encoding.GetString(DecryptBytes(bytes));
    }

    public string Decrypt(string cipher)
    {
        return this.Decrypt(Convert.FromBase64String(cipher));
    }

    private bool IsValidHMac(byte[] digest, byte[] message)
    {
        this.mac.Reset();
        this.mac.BlockUpdate(message, 0, message.Length);
        byte[] computed = new byte[this.mac.GetUnderlyingDigest().GetDigestSize()];
        this.mac.DoFinal(computed, 0);

        return AreEqual(digest,computed);
    }

    private static bool AreEqual(byte [] digest, byte[] computed)
    {
        if(digest.Length != computed.Length)
        {
            return false;
        }

        int result = 0;
        for (int i = 0; i < digest.Length; i++)
        {
            // compute equality of all bytes before returning.
            //   helps prevent timing attacks: 
            //   https://codahale.com/a-lesson-in-timing-attacks/
            result |= digest[i] ^ computed[i];
        }

        return result == 0;
    }

    private byte[] BouncyCastleCrypto(bool forEncrypt, byte[] input, ICipherParameters parameters)
    {
        try
        {
            cipher.Init(forEncrypt, parameters);

            return this.cipher.DoFinal(input);
        }
        catch (CryptoException)
        {
            throw;
        }
    }

    private byte[] GenerateIV()
    {
        using (var provider = new RNGCryptoServiceProvider())
        {
            // 1st block
            byte[] result = new byte[this.blockCipher.GetBlockSize()];
            provider.GetBytes(result);

            return result;
        }
    }

    private static byte[] CombineArrays(byte[] source1, byte[] source2)
    {
        byte[] result = new byte[source1.Length + source2.Length];
        Buffer.BlockCopy(source1, 0, result, 0, source1.Length);
        Buffer.BlockCopy(source2, 0, result, source1.Length, source2.Length);

        return result;
    }
}

Ensuite, il suffit d'appeler les méthodes de cryptage et de décryptage sur la nouvelle classe, voici l'exemple utilisant twofish :

var encrypt = new Encryptor<TwofishEngine, Sha1Digest>(Encoding.UTF8, key, hmacKey);

string cipher = encrypt.Encrypt("TEST");   
string plainText = encrypt.Decrypt(cipher);

Il est tout aussi facile de substituer un autre bloc de chiffrement comme TripleDES :

var des = new Encryptor<DesEdeEngine, Sha1Digest>(Encoding.UTF8, key, hmacKey);

string cipher = des.Encrypt("TEST");
string plainText = des.Decrypt(cipher);

Enfin, si vous voulez utiliser AES avec SHA256 HMAC, vous pouvez faire ce qui suit :

var aes = new Encryptor<AesEngine, Sha256Digest>(Encoding.UTF8, key, hmacKey);

cipher = aes.Encrypt("TEST");
plainText = aes.Decrypt(cipher);

La partie la plus difficile du cryptage concerne en fait les clés et non les algorithmes. Vous devrez réfléchir à l'endroit où vous stockez vos clés et, le cas échéant, à la manière dont vous les échangez. Ces algorithmes ont tous résisté à l'épreuve du temps et sont extrêmement difficiles à casser. Quelqu'un qui veut vous voler des informations ne va pas passer une éternité à faire de la cryptanalyse sur vos messages, il va essayer de comprendre où et comment se trouve votre clé. Donc #1 choisissez judicieusement vos clés, #2 stockez-les dans un endroit sûr, si vous utilisez un web.config et IIS alors vous pouvez crypter des parties du web.config Enfin, si vous devez échanger des clés, assurez-vous que votre protocole d'échange de clés est sécurisé.

Mise à jour 2 Méthode de comparaison modifiée pour atténuer les attaques de synchronisation. Plus d'informations ici http://codahale.com/a-lesson-in-timing-attacks/ . Également mis à jour pour utiliser par défaut le remplissage PKCS7 et ajouté un nouveau constructeur pour permettre à l'utilisateur final de choisir le remplissage qu'il souhaite utiliser. Merci @CodesInChaos pour les suggestions.

4 votes

1) Cette classe est assez ennuyeuse à utiliser puisque vous faites peser la charge de la gestion des IV sur l'utilisateur qui se trompera presque certainement. 2) L'absence de MAC rend cette classe vulnérable aux oracles de remplissage.

5 votes

1) Votre rembourrage me semble cassé. Vous ajoutez un padding zéro et ne l'enlevez pas. Le remplissage zéro est une mauvaise idée car il ne peut pas être supprimé de manière fiable. Utilisez plutôt le padding PKCS#7. Je m'attendrais à ce que la fonction de cryptage/décryptage de bouncycastle supporte déjà cela. 2) Vous devriez utiliser une comparaison en temps constant pour valider le MAC, et non pas une comparaison en temps réel. SequenceEqual . Cela permet d'éviter un canal latéral de synchronisation qui divulgue la durée de correspondance entre un préfixe du MAC présenté et le MAC réel.

2 votes

@CodesInChaos Je suis d'accord, merci d'avoir vérifié, j'ai fait une modification pour résoudre ces deux problèmes. - nerdybeardo

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