将 C# CryptoSys 辅助的 3DES 加密移植到 Objective-C CommonCrypto 问题

Question

我目前正在开发一个 iPhone 应用程序，它是 .NET C# 功能子集的一个端口。我必须使用 3DES 加密密码登录服务器（是的，我知道这不是最佳标准，但请多多包涵）。

然而，到目前为止，还没有快乐。我无法正确复制此 C# 代码中的加密。 Objective-c 中的两个 C# 中的代码共享这些公共变量：

1. strPassword 是未加密的密码，如“secret”
2. abPlain 是一个字节数组，其十六进制值为 strPassword {73, 65, 63, 72, 65, 74, 02, 02}
3. rpmPassword 是一串随机字符。
4. rpmPasswordAsData 是 rpmPassword 使用 UTF8 编码的 NSData 的唯一 Objective-C 表示
5. abPassword 是一个字节数组，其值为 rpmPassword
6. 我在下面的 Objective-C 代码中添加了派生 nLen 的代码

首先是 C# 代码：

static int ITERATIONCOUNT = 2048;
static int KEYBYTES = 24;
static int BLOCKBYTES = 8;

byte[] abInitV = CryptoSysAPI.Rng.NonceBytes(BLOCKBYTES);
byte[] abKey = CryptoSysAPI.Pbe.Kdf2(KEYBYTES, abPassword, abInitV, ITERATIONCOUNT);

CryptoSysAPI.Tdea cipher = CryptoSysAPI.Tdea.Instance();
cipher.InitEncrypt(abKey, Mode.CBC, abInitV);

byte[] abCipher = cipher.Update(abPlain);

abOutput = new byte[abCipher.Length + BLOCKBYTES];
for (int i = 0; i < BLOCKBYTES; i++) abOutput[i] = abInitV[i];
for (int i = 0; i < nLen + nPad; i++) abOutput[BLOCKBYTES + i] = abCipher[i];

return CryptoSysAPI.Cnv.ToHex(abOutput)

如您所见，它返回的加密值实际上是abInitV 和abCipher 的十六进制值的串联。

我一直从 Rob Napier 那里抄袭，试图将其转换为可工作的 Objective-c 代码，但到目前为止，还没有发生。我正在生成正确长度的abInitV 和abCipher 值，并且我还将它们正确连接到abOutput，但是当我尝试登录时被服务器拒绝。

这是我的 Objective-c 代码（我保证也声明了常量）：

int nLen = [strPassword length];
int nPad = ((nLen / BLOCKBYTES) + 1) * BLOCKBYTES - nLen;

NSData *abInitV = [self randomDataOfLength:BLOCKBYTES]; // This is the salthex for the encryption
const unsigned char *abInitVAsBytes = [abInitV bytes];

NSData *abKey = [self TDEAKeyForPassword:strPassword salt:abInitV];

size_t movedBytes = 0;    
NSMutableData *abCipher = [NSMutableData dataWithLength:BLOCKBYTES];

CCCryptorStatus result = CCCrypt(kCCEncrypt,
                                 kCCAlgorithm3DES,
                                 ccNoPadding & kCCModeCBC,
                                 [abKey bytes],
                                 kCCKeySize3DES,
                                 [abInitV bytes],
                                 abPassword,
                                 [rpmPasswordAsData length],
                                 abCipher.mutableBytes,
                                 KEYBYTES,
                                 &movedBytes);

if (result == kCCSuccess)
{
   NSLog(@"abCipher == %@ \n", [abCipher description] ); 
}

NSMutableData *abOutput = [NSMutableData dataWithCapacity:[abCipher length] + BLOCKBYTES];
const unsigned char *abCipherAsBytes = [abCipher bytes];

for (int i = 0; i < BLOCKBYTES; i++)
{
    [abOutput replaceBytesInRange:NSMakeRange(i, sizeof(abInitVAsBytes[i])) withBytes:&abInitVAsBytes[i]];
}
for (int i = 0; i < nLen + nPad; i++)
{
    [abOutput replaceBytesInRange:NSMakeRange(BLOCKBYTES + i, sizeof(abCipherAsBytes[i])) withBytes:&abCipherAsBytes[i]];        
}

return [EncryptionUtil NSDataToHex:abOutput];

下面是上面代码中调用的支持方法：

+(NSString*) NSDataToHex:(NSData*)data
{
    const unsigned char *dbytes = [data bytes];
    NSMutableString *hexStr =
    [NSMutableString stringWithCapacity:[data length]*2];
    int i;
    for (i = 0; i < [data length]; i++) {
        [hexStr appendFormat:@"%02x ", dbytes[i]];
    }
    return [NSString stringWithString: hexStr];
}

+(NSData*)HexToNSData:(NSString*)hex
{
    NSMutableData* data = [NSMutableData data];
    int idx;
    for (idx = 0; idx+2 <= [hex length]; idx+=2) {
        NSRange range = NSMakeRange(idx, 2);
        NSString* hexStr = [hex substringWithRange:range];
        NSScanner* scanner = [NSScanner scannerWithString:hexStr];
        unsigned int intValue;
        [scanner scanHexInt:&intValue];
        [data appendBytes:&intValue length:1];
    }
    return data;
}

+(NSData *)randomDataOfLength:(size_t)length
{
    NSMutableData *data = [NSMutableData dataWithLength:length];

    int result = SecRandomCopyBytes(kSecRandomDefault,
                                length,
                                data.mutableBytes);

    NSAssert(result == 0, @"Unable to generate random bytes: %d",
         errno);

    return data;
}

+(NSData *)TDEAKeyForPassword:(NSString *)password
                     salt:(NSData *)salt
{
    NSMutableData *
    derivedKey = [NSMutableData dataWithLength:kCCKeySize3DES];

    int result = CCKeyDerivationPBKDF(kCCPBKDF2,            // algorithm
                                  password.UTF8String,  // password
                                  password.length,  // passwordLength
                                  salt.bytes,           // salt
                                  salt.length,          // saltLen
                                  kCCPRFHmacAlgSHA1,    // PRF
                                  ITERATIONCOUNT,         // rounds
                                  derivedKey.mutableBytes, // derivedKey
                                  derivedKey.length); // derivedKeyLen

    return derivedKey;
}

所以，如果有人能告诉我我做错了什么，我将不胜感激。如果我不得不冒险猜测，我会假设问题出在以下两个地方之一：

1. 在TDEAKeyForPassword 的调用或代码中生成密钥
2. 致电CCCrypt。

也就是说，我已经尝试了所有可用的 PRF 常量，以及填充和无填充。

我对加密非常缺乏经验，所以如果有人能提供任何帮助，我将不胜感激。

谢谢！

Answer 1

首先，您的代码示例看起来非常不同。 C# 代码正在加密abPlain。 ObjC 代码正在加密abPassword。您指出abPlain 是静态的，而abPassword 是随机的。您在 ObjC 中有某种我在 C# 中看不到的填充（也许这是 0 填充？这不是填充的标准方式。）

如果您消除了随机性，那么每个实现都应该为相同的输入返回完全相同的结果。所以首先，硬编码一个随机值（我通常喜欢使用 0，它与任何其他数字一样随机），并选择一个常见的abPassword。然后，在流程的每个步骤中，确保两个实现都生成相同的结果。最重要的是，abKey 相同，然后是abCipher，最后是abOutput。在这些点之一，您的实现明显不同。 （根据我的快速阅读，他们似乎一直在做非常不同的事情。）

一件非常令人困惑的事情是你如何在abPassword 和rpmPassword 之间切换。在一种情况下，您通过abPassword，但rpmPasswordAsData 的长度。感觉就像一个容易犯错误的地方。

abPassword 的长度不清楚。我假设它是 8 的倍数，否则你的 ccNoPadding 会爆炸。

NSMutableData 有一个 appendData 方法。这比你的replaceBytesInRange:… 容易得多