尝试解密 Chrome cookie 时，DPAPI 失败并出现 CryptographicException

Question

我正在尝试从我的 Chrome 浏览器获取会话。我可以在开发者工具中看到 2 个 cookie 文件。但这对于用户从浏览器获取 cookie 值是不方便的，我想用代码来做。所以我使用此代码获取 Chrome 默认配置文件 cookie sqlite DB：

string local = Environment.GetFolderPath(Environment.SpecialFolder.LocalApplicationData);
string path = @"Google\Chrome\User Data\Default\Cookies";

path = Path.Combine(local, path);

接下来我创建 SQLite 连接并请求

var cmd = new SQLiteCommand("SELECT encrypted_value, name FROM cookies WHERE host_key = 'my_host_ip'", con);

然后我阅读结果

byte[] encryptedCookie = (byte[])r.GetValue(r.GetOrdinal("encrypted_value"));

并尝试解密它：

var decodedData = ProtectedData.Unprotect(encryptedCookie, null, DataProtectionScope.CurrentUser);
var plainText = Encoding.ASCII.GetString(decodedData);

这里我遇到了异常

System.Security.Cryptography.CryptographicException

我知道我必须在启动浏览器的同一用户帐户下（在同一台机器上）解密 cookie 内容，并为此使用参数 DataProtectionScope.CurrentUser

我在调试器中看到了 63 个字节（在 encryptedCookie 数组中），我还在 SQLite DB BLOB 字段中看到了这个字节。 但是Unprotect 方法会抛出System.Security.Cryptography.CryptographicException: Invalid data 错误。

我的代码在我办公室的 5 台不同的 PC 上运行良好（win10、win7），但在我的开发人员 PC 上无法运行（win10、vs2019）。

我认为问题出在我的 Windows 设置或其他地方，而不是我的代码中。那我做错了什么？

有趣的注释——我发现了做同样事情的 PowerShell 脚本（通过Add-Type -AssemblyName System.Security）——获取 cookie 并解密它。此脚本在 5 台办公室 PC 上也可以正常工作，但在我的 PC 上无法正常工作。

我的 Windows 安装是新的，我没有 AV 软件。我们连接到同一个企业域并且我们具有相同的安全设置。

UPD 1 一个小实验：

1. 从 Chrome 浏览器获取 cookie 值（32 个字符，JSESSIONID）
2. 创建一个简单的应用程序，使用CurrentUser 保护范围保护此值。现在我有一个 178 字节的数组（结果 #1）
3. 使用 a) https://sqliteonline.com/ 和 b) DataBase.Net 桌面应用程序查看 Chrome 的 cookie 数据库。这两种方法给了我相同的结果：只有 63 字节的加密 cookie 数据（结果 #2）。我也可以使用 System.Data.SQLite 在我的 c# 应用程序中获得相同的结果

所以，结果的长度或内容不相等 结果 #1 != 结果 #2

看起来 Chrome 的 cookie 值受不同范围保护（可能是管理员帐户？），但我在 Chrome 进程的任务管理器中看到我的用户帐户名称

附：我使用.net 4.7.2

UPD 2 我在 Chromium 资源中找到了这种方法

bool OSCrypt::DecryptString(const std::string& ciphertext,
                            std::string* plaintext) {
  if (!base::StartsWith(ciphertext, kEncryptionVersionPrefix,
                        base::CompareCase::SENSITIVE))
    return DecryptStringWithDPAPI(ciphertext, plaintext);

  crypto::Aead aead(crypto::Aead::AES_256_GCM);

  auto key = GetEncryptionKeyInternal();
  aead.Init(&key);

  // Obtain the nonce.
  std::string nonce =
      ciphertext.substr(sizeof(kEncryptionVersionPrefix) - 1, kNonceLength);
  // Strip off the versioning prefix before decrypting.
  std::string raw_ciphertext =
      ciphertext.substr(kNonceLength + (sizeof(kEncryptionVersionPrefix) - 1));

  return aead.Open(raw_ciphertext, nonce, std::string(), plaintext);
}

所以 DPAPI 仅在 BLOB NOT 以 v10 字符开头时使用。但是我的 cookie BLOB 以 v10 字符开头，并且根据代码，使用了另一种加密算法，但我不明白为什么。

Answer 1

我终于明白了。根据 Chromium 来源，有两种方法用于解密 cookie 值。

1. 如果cookie值以v10字符开头，我们使用AES_256_GCM
2. 否则，使用DPAPI

对于第一种方法，我们需要 key 和 nonce。密钥位于 Google Chrome 文件中，nonce 位于加密的 cookie 值中。

我还不清楚 - 是什么决定了使用哪种方法

Answer 2

对于正在寻找代码的人，我正在扩展 Cerberus 答案。从 Chrome 80 版本开始，cookie 使用 AES256-GCM 算法加密，AES 加密密钥使用 DPAPI 加密系统加密，加密后的密钥存储在“Local State”文件中。

byte[] encryptedData=<data stored in cookie file>
string encKey = File.ReadAllText(localAppDataPath + @"\Google\Chrome\User Data\Local State");
encKey = JObject.Parse(encKey)["os_crypt"]["encrypted_key"].ToString();
var decodedKey = System.Security.Cryptography.ProtectedData.Unprotect(Convert.FromBase64String(encKey).Skip(5).ToArray(), null, System.Security.Cryptography.DataProtectionScope.LocalMachine);
_cookie = _decryptWithKey(encryptedData, decodedKey, 3);

密钥大小为 256 位。加密消息格式为，payload('v12')+nonce(12 bytes)+cipherText

private string _decryptWithKey(byte[] message, byte[] key, int nonSecretPayloadLength)
{
    const int KEY_BIT_SIZE = 256;
    const int MAC_BIT_SIZE = 128;
    const int NONCE_BIT_SIZE = 96;

    if (key == null || key.Length != KEY_BIT_SIZE / 8)
        throw new ArgumentException(String.Format("Key needs to be {0} bit!", KEY_BIT_SIZE), "key");
    if (message == null || message.Length == 0)
        throw new ArgumentException("Message required!", "message");

    using (var cipherStream = new MemoryStream(message))
    using (var cipherReader = new BinaryReader(cipherStream))
    {
        var nonSecretPayload = cipherReader.ReadBytes(nonSecretPayloadLength);
        var nonce = cipherReader.ReadBytes(NONCE_BIT_SIZE / 8);
        var cipher = new GcmBlockCipher(new AesEngine());
        var parameters = new AeadParameters(new KeyParameter(key), MAC_BIT_SIZE, nonce);
        cipher.Init(false, parameters);
        var cipherText = cipherReader.ReadBytes(message.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;
        }
        return Encoding.Default.GetString(plainText);
    }
}

需要的包

1) Newtonsoft JSON .net

2) Bouncy Castle Crypto package