使用用户输入密码使用 DES 加密

Question

我还在学习密码学。我正在尝试在 C# 中创建一个简单的静态函数，将字符串加密为 DES（使用 Base64 输出）。我了解到 DES 使用 8 字节作为其密钥。我希望用户输入任意长度的字符串，将其作为密钥加密消息，然后将其转换为 Base64。示例在此site。

public static string EncryptDES(string phrase, string key)
{
    string encrypted = "";

    byte[] phraseBytes = System.Text.ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(phrase);
    byte[] keyBytes = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(key);

    System.Security.Cryptography.MD5CryptoServiceProvider hashMD5Provider 
                                = new System.Security.Cryptography.MD5CryptoServiceProvider();
    System.Security.Cryptography.DESCryptoServiceProvider provider 
                                = new System.Security.Cryptography.DESCryptoServiceProvider();

    provider.Mode = System.Security.Cryptography.CipherMode.CBC;

    System.Security.Cryptography.ICryptoTransform transform 
                                = provider.CreateEncryptor(keyBytes, keyBytes);
    System.Security.Cryptography.CryptoStreamMode mode 
                                = System.Security.Cryptography.CryptoStreamMode.Write;



    System.IO.MemoryStream memStream = new System.IO.MemoryStream();
    System.Security.Cryptography.CryptoStream cryptoStream 
                                = new System.Security.Cryptography.CryptoStream(memStream, transform, mode);
    cryptoStream.Write(phraseBytes, 0, phraseBytes.Length);
    cryptoStream.FlushFinalBlock();

    byte[] encryptedMessageBytes = new byte[memStream.Length];
    memStream.Position = 0;
    memStream.Read(encryptedMessageBytes, 0, encryptedMessageBytes.Length);

    encrypted = System.Convert.ToBase64String(encryptedMessageBytes);

    return (encrypted);
} // private static string EncryptDES(string phrase, string key) { }

然后在 Main 中这样调用它：

SimpleEncryption.EncryptDES("A message regarding some secure 512-bit  encryption", "AnUltimatelyVeryVeryLongPassword");

当用户输入一个随机数的字符串长度（大于或小于 8 个字符）时，此行总是发生密码学异常：

System.Security.Cryptography.ICryptoTransform transform = provider.CreateEncryptor(keyBytes, keyBytes);

上面写着Specified key is not a valid size for this algorithm.

删除部分密钥以适应 8 个字符的长度（带或不带散列）似乎不是一个安全的解决方案（可能存在很高的冲突率）。

如何使用用户输入字符串实现 DES（不是 3DES）？

Answer 1

您需要从用户的密码生成一个哈希，并且只需要 8 个字节作为您的密钥。

var fullHash = hashMD5Provider.ComputeHash(System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes(key));
var keyBytes = new byte[8];
Array.Copy(fullHash , keyBytes, 8);

您的问题表达了对丢弃部分散列的散列冲突的担忧；是的，这确实增加了风险，但是（假设你的哈希算法很好）你的情况并不比你只使用一开始只产生 8 个字节的哈希算法更糟。一个好的哈希算法应该均匀地分配熵。