使用 AesManaged 的​​“填充无效且无法移除”

Question

我正在尝试使用 AesManaged 进行简单的加密/解密，但在尝试关闭解密流时我不断收到异常。这里的字符串被正确加密和解​​密，然后在 Console.WriteLine 打印正确的字符串后得到 CryptographicException "Padding was invalid and cannot be removed"。

有什么想法吗？

MemoryStream ms = new MemoryStream();
byte[] rawPlaintext = Encoding.Unicode.GetBytes("This is annoying!");

using (Aes aes = new AesManaged())
{
  aes.Padding = PaddingMode.PKCS7;
  aes.Key = new byte[128/8];
  aes.IV = new byte[128/8];

  using (CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, aes.CreateEncryptor(),
                                            CryptoStreamMode.Write))
  {
    cs.Write(rawPlaintext, 0, rawPlaintext.Length);
    cs.FlushFinalBlock();
  }

  ms = new MemoryStream(ms.GetBuffer());
  using (CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, aes.CreateDecryptor(),
                                            CryptoStreamMode.Read))
  {
    byte[] rawData = new byte[rawPlaintext.Length];
    int len = cs.Read(rawData, 0, rawPlaintext.Length);
    string s = Encoding.Unicode.GetString(rawData);
    Console.WriteLine(s);
  }
}

Answer 1

诀窍是使用MemoryStream.ToArray()。 我还更改了您的代码，使其在加密和解密中都使用CryptoStream 来写入。而且您不需要显式调用CryptoStream.FlushFinalBlock()，因为您在using() 语句中拥有它，并且刷新将在Dispose() 上发生。以下对我有用。

byte[] rawPlaintext = System.Text.Encoding.Unicode.GetBytes("This is all clear now!");

using (Aes aes = new AesManaged())
{
    aes.Padding = PaddingMode.PKCS7;
    aes.KeySize = 128;          // in bits
    aes.Key = new byte[128/8];  // 16 bytes for 128 bit encryption
    aes.IV = new byte[128/8];   // AES needs a 16-byte IV
    // Should set Key and IV here.  Good approach: derive them from 
    // a password via Cryptography.Rfc2898DeriveBytes 
    byte[] cipherText= null;
    byte[] plainText= null;

    using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
    {
        using (CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, aes.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write))
        {
            cs.Write(rawPlaintext, 0, rawPlaintext.Length);
        }

        cipherText= ms.ToArray();
    }


    using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
    {
        using (CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, aes.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Write))
        {
            cs.Write(cipherText, 0, cipherText.Length);
        }

        plainText = ms.ToArray();
    }
    string s = System.Text.Encoding.Unicode.GetString(plainText);
    Console.WriteLine(s);
}

另外，我猜你知道你会想要显式设置 AesManaged 实例的 Mode，并使用 System.Security.Cryptography.Rfc2898DeriveBytes 从密码和盐中派生密钥和 IV。

另见：
- AesManaged

Answer 2

此异常可能由多个加密参数中的任何一个不匹配引起。

我使用Security.Cryptography.Debug 接口来跟踪加密/解密方法中使用的所有参数。

最后我发现我的问题是我在设置Key 之后设置了KeySize 属性，导致类重新生成一个随机密钥，而不是使用我最初设置的密钥。

Answer 3

为了它的价值，我会记录我所面临的。我试图在 CryptoStream 关​​闭之前读取加密器内存流。我太天真了，浪费了一天时间调试它。

    public static byte[] Encrypt(byte[] buffer, byte[] sessionKey, out byte[] iv)
    {
        byte[] encrypted;
        iv = null;
        using (AesCryptoServiceProvider aesAlg = new AesCryptoServiceProvider { Mode = CipherMode.CBC, Padding = PaddingMode.PKCS7 })
        {
            aesAlg.Key = sessionKey;
            iv = aesAlg.IV;
            ICryptoTransform encryptor = aesAlg.CreateEncryptor(sessionKey, iv);

            // Create the streams used for encryption.
            using (MemoryStream msEncrypt = new MemoryStream())
            {
                using (CryptoStream csEncrypt = new CryptoStream(msEncrypt, encryptor, CryptoStreamMode.Write))
                {
                    csEncrypt.Write(buffer, 0, buffer.Length);
                    
                    //This was not closing the cryptostream and only worked if I called FlushFinalBlock()
                    //encrypted = msEncrypt.ToArray(); 
                }

                encrypted = msEncrypt.ToArray();

                return encrypted;
            }
        }
    }

在 cypto 流关闭后移动读取的加密器内存流解决了该问题。正如 Cheeso 提到的。如果您使用的是using 块，则无需调用FlushFinalBlock()。

Answer 4

byte[] rawData = new 字节[rawPlaintext.Length];

您需要读取缓冲区的长度，这可能包括必要的填充（IIRC，已经有几年了）。

Answer 5

没有人回答，实际上 MemoryStream.GetBuffer 返回分配的缓冲区，而不是此缓冲区中的真实数据。在这种情况下，它返回 256 字节的缓冲区，而它只包含 32 字节的加密数据。

Answer 6

正如其他人所提到的，如果未正确初始化密钥/iv 以进行解密，则可能会发生此错误。就我而言，我需要从一些更大的缓冲区中复制 key 和 iv 。这是我做错的：

不起作用：（填充无效，无法移除）

aes.Key = new byte[keySize];
Buffer.BlockCopy(someBuffer, keyOffset, aes.Key, 0, keySize);

aes.IV = new byte[ivSize];
Buffer.BlockCopy(someBuffer, ivOffset, aes.IV, 0, ivSize);

作品：

var key = new byte[keySize];
Buffer.BlockCopy(someBuffer, keyOffset, key, 0, keySize);
aes.Key = key;

var iv = new byte[ivSize];
Buffer.BlockCopy(someBuffer, ivOffset, iv, 0, ivSize);
aes.IV = iv;

OP 没有犯此错误，但这可能对其他看到相同错误的人有所帮助。