Rijndael加密功能 - 密鑰/ IV /鹽設置

Question

我正在研究一個簡單的實用程序來加密文件作爲學習體驗。 一切似乎工作正常，但我想知道如果我已安全地設置密鑰/ IV /鹽數據。

我注意到，當涉及到密碼術時，大多數人似乎設想到一個工作環境，加載了一個惡意軟件，該惡意軟件由遠程嚮導遠程準備通過正在運行的應用程序/頁面文件的內存來獲取這些安全文件。

讓我們假裝你在一臺乾淨的機器上，然後加密一些文件並關閉計算機。 我想知道的是，某人是否可以拿走你的硬盤，並使用我提出的代碼檢索文件的內容。

我最關心的攻擊矢量是確保頁面文件/文件緩存不可訪問。 我也想確保使用的Key/IV系統不會使基於彩虹表/散列的攻擊變得可行。

輸入密碼：使用設置爲true的passwordchar值的文本框中輸入

的密碼。

只要在加密後正確刪除字符串，我並不關心字符串在內存中。我讀到使用SecureString在這一點上是毫無意義的，因爲如果您的計算機上已經存在惡意軟件，那麼您可以輕鬆地在其上放置一個鍵盤記錄器，這會導致其他一切無用。

private static string salt = "02341235XadfaDADFexA8932F7Dz3J3X"; 

我使用硬編碼的32個字符的字符串給密碼加鹽。 （上面的字符串只是一個例子）

爲了解決這個問題，它需要有人用十六進制編輯器反編譯/查看.exe文件本身（我知道的東西很容易做到，但是額外的步驟）。

我曾考慮過這種鹽是可編輯的，但我不知道如何安全地存儲它。我認爲加密你的鹽有點荒謬，因爲那樣你就會遇到同樣的問題，所以把它作爲一個硬編碼的字符串放在exe文件中看起來對我來說最有意義。

這種方式的工作方式是，如果你決定讓你的密碼「密碼」，它實際上保存爲「thepasswordfaDADFexA8932F7Dz3J3X」。

這裏的主要關鍵是你總是有一個32個字符的密碼，而不管你輸入什麼。

密鑰和IV：

密鑰和IV也鹽醃如下。 這是我希望得到一些意見，因爲說實話，我不是很確定它在做什麼：

UnicodeEncoding UE = new UnicodeEncoding(); 
byte[] keysalt = UE.GetBytes("Xjafe231x42X423XadXCadfkhjeAdS");  //Another string of random characters hard coded in the exe 
byte[] IVSodium = UE.GetBytes("83Xkda7l78Dkx85KdJazppoqq6SaxDs");  //Another string of random characters hard coded in the exe 
byte[] key = new Rfc2898DeriveBytes(password, keysalt).GetBytes(32); //Derive the key using the password and salt 
byte[] IV = new Rfc2898DeriveBytes(password, IVSodium).GetBytes(16); //Derive the IV using the password and salt 

我主要在這裏擔心的是，IV基於關鍵。再次，我不確定這是否會導致任何問題，我希望你們可以讓我知道是否有問題，它們是什麼。

此外，這是另一種情況下，硬編碼鹽是一種不好的做法？這應該存儲在加密文件中，如果是這樣，它是否真的使它更安全？我應該讓這個可編輯嗎？

的加密流是使用使用關鍵字的設置：

using (FileStream fsCrypt = new FileStream(cryptFile, FileMode.Create)) 
{ 
    using (RijndaelManaged RMCrypto = new RijndaelManaged()) 
    { 
     using (CryptoStream cs = new CryptoStream(fsCrypt, RMCrypto.CreateEncryptor(key, IV), CryptoStreamMode.Write)) 
     { 
      using (FileStream fsIn = new FileStream(inputFile, FileMode.Open)) 
      { 
       byte[] buffer = new byte[4096]; //4096 is kind of arbitrary - better idea? 
       int data; 
       long bytesRead = 0; 
       while((data = fsIn.Read(buffer, 0, buffer.Length)) > 0) 
       { 
        bytesRead += data; 
        ///////////////////////////////////////// 
        // Handle Aborts and Update Progress Bar 
        ///////////////////////////////////////// 
        if (!caller.isClosing) 
         caller.Invoke((MethodInvoker)delegate { 
          caller.fileProgressBar.Value = ((int)(((double)bytesRead/totalBytes) * 100)); 
         }); 
        else 
         return false; //Encryption Aborted 
        ///////////////////////////////////////// 
        cs.Write(buffer, 0, data); 
        fsIn.Close(); 
        cs.Close(); 
        fsCrypt.Close(); 
        return true; 
       } 
      } 
     } 
    } 
} 

感謝您的時間和請讓我知道，如果有設置鍵/ IV /鹽更好的辦法。 我認爲，只要沒有包含類似字符的IV和Key的數學問題，它就很可能足夠安全。如果是這樣，我是否也應該使用硬編碼的IV？這似乎很奇怪。

請注意，我沒有保存密碼或任何類似的散列。密碼不保存在任何地方。它只是用來生成密鑰和IV。

謝謝你的時間。

編輯：下面是對未來的任何人推薦的更改。

請注意，這不是用胡椒 - 只是一個隨機的鹽，雖然這將是很容易的添加

byte[] salt = new byte[32];          //Create a 32 byte salt 
rand.NextBytes(salt);            //Fill it with random values (use RandomNumberGenerator rand = new RNGCryptoServiceProvider(); to be safe 
byte[] IV = new byte[16];           //Create a 16 byte IV 
rand.NextBytes(IV);            //Fill it with random numbers 
byte[] key = new Rfc2898DeriveBytes(password, salt).GetBytes(32); //Derive our Key by mixing our password with the salt 

using (FileStream fsCrypt = new FileStream(cryptFile, FileMode.Create)) 
{ 
    using (RijndaelManaged RMCrypto = new RijndaelManaged()) 
    { 
     using (CryptoStream cs = new CryptoStream(fsCrypt, RMCrypto.CreateEncryptor(key, IV), CryptoStreamMode.Write)) 
     { 
      using (FileStream fsIn = new FileStream(inputFile, FileMode.Open)) 
      { 
       fsCrypt.Write(salt, 0, salt.Length); //Write our salt to the file 
       fsCrypt.Write(IV, 0, IV.Length);  //Write our IV to the file 
       fsIn.CopyTo(cs);      //Encrypt and Write 
      } 
     } 
    } 
} 

Answer 1

該鹽被用於兩個目的：

1. 防止彩虹表攻擊（如果施加其正確確實）;
2. 防止相同的密碼生成相同的密碼散列。

爲此鹽需要是隨機數據的8至16個字節（未字符），存儲有密碼哈希。如果使用靜態散列，則會破壞散列的兩個用途。

如果您需要字符串，請使用base 64編碼鹽和密碼哈希。如果你想要，你可以在調用密碼哈希函數之前向鹽中添加靜態數據（有時稱爲「胡椒」）。如果程序數據不容易被攻擊者讀取，這可能會增加一些安全性。

你不應該直接自己混合鹽和密碼; Rfc2898DeriveBytes（這是PBKDF2的一個實現）已經混合了這兩個。您也不應該存儲密碼，也不應該向其中添加任何數據。 PBKDF2可以處理任何大小的輸入，所以它不會添加任何功能。

現在可以從PBKDF2功能中使用IV（使用GetBytes）。然而，存在一個問題，這很可能會使PBKDF2函數的迭代次數增加一倍，這會消耗CPU時間並降低攻擊者的優勢。生成一個隨機IV並將其加密到密文可能更好。

所以最後你應該存儲salt | IV | ciphertext，然後使用salt | pepper作爲鹽並計算你的密鑰，然後使用計算出的密鑰和IV進行加密/解密。

Answer 2

據我所知，

1. IV /鹽不需要是私人的。它可以以純文本形式存儲在硬盤上。事實上，鹽必須是純文本的，否則你不能用它產生相同的輸出。
2. 這不是一個好主意，因爲它可能會泄漏您的關鍵信息，因此使用您的關鍵信息來生成IV。
3. 你無法防止像彩虹一樣的攻擊。但隨着鹽，彩虹的攻擊變得昂貴，因爲只有這個鹽的價值。
4. 有一個可能對你有用的密鑰推導函數的標準（http://en.wikipedia.org/wiki/PBKDF2）。