在解密之前如何保护加密文件不被损坏

Question

我正在使用 Rijndael 算法加密一个 pdf 文件。加密和解密工作正常。加密会将 pdf 文件转换为扩展名为 .key 的文件。

问题是我可以在notepad（它显示一些Unicode字符）中打开这个文件并破坏它。考虑以下场景：

我已打开文件并删除一些字符/添加一些字符和save the notepad file。如果我将此文件传递给解密方法，我将得到损坏的文件作为输出。我知道这是因为 byteStream 在添加或删除文件中的字符时会发生变化（填充更改）。

这是我的问题：

有什么办法可以解决这个问题吗？也就是说，禁用对加密文件的编辑？**

以下是用于加密的方法，

VB 代码

   Dim plainFile As String = basePath & "\cryptoText.pdf"
   Dim password As String = "somePass"
   Dim UE As New UnicodeEncoding()
   Dim key As Byte() = UE.GetBytes(password)
   Dim cryptFile As String = basePath & "\cryptoText.key"
   Dim fsCrypt As New FileStream(cryptFile, FileMode.Create)
   Dim RMCrypto As New RijndaelManaged()
   Using csKey As New CryptoStream(fsCrypt, RMCrypto.CreateEncryptor(key, key), CryptoStreamMode.Write)
         Dim FsIn As New FileStream(plainFile, FileMode.Open)
         Dim data As Integer
         While (data = FsIn.ReadByte()) <> -1
                csKey.WriteByte(CByte(data))
         End While
         FsIn.Close()
    End Using
    fsCrypt.Close()

C# 代码

    string plainFile = basePath + "\\cryptoText.pdf";
    string password = "somePass";
    UnicodeEncoding UE = new UnicodeEncoding();
    byte[] key = UE.GetBytes(password);
    string cryptFile = basePath + "\\cryptoText.key";
    FileStream fsCrypt = new FileStream(cryptFile, FileMode.Create);
    RijndaelManaged RMCrypto = new RijndaelManaged();
    using (CryptoStream csKey = new CryptoStream(fsCrypt, RMCrypto.CreateEncryptor(key, key), CryptoStreamMode.Write)) {
        FileStream FsIn = new FileStream(plainFile, FileMode.Open);
        int data = 0;
        while ((data == FsIn.ReadByte()) != -1) {
            csKey.WriteByte(Convert.ToByte(data));
        }
        FsIn.Close();
    }
    fsCrypt.Close();

注意：我已经在 c# 和 vb.net 中尝试过，所以我将我的问题标记到两者。

Answer 1

答案是做两件事，

1. 加密，
2. 在加密数据上添加 HMAC（如使用相同密钥的 SHA256），并将其附加到加密流的末尾

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.security.cryptography.hmacsha256%28v=vs.110%29.aspx

那么当你解密时，你

1. 验证 HMAC 是否有效，
2. IFF #1 验证，然后才解密

此外，如果这不是本地文件而是某种网络流，那么您必须在恒定时间内进行验证 - 您不能使用正常的字节比较功能。这是因为定时攻击。但是对于本地文件，你可以做任何你喜欢的比较，因为没有时间攻击。

Answer 2

您不能真正阻止任何人在他们喜欢的任何编辑器中打开文件并对其进行修改。将文件标记为只读可能会有所帮助，但不会解决问题。

您应该做的是生成加密文件的哈希，然后在解密之前检查以确保文件仍然生成相同的哈希。如果没有，你就知道文件被篡改了。