Я потратил последние несколько дней на создание класса шифрования / дешифрования файлов на основе стандарта шифрования Rijndael, доступного через класс RijndaelManaged, и просмотрел все ресурсы и примеры, которые смог найти. Примеры были либо устаревшими, либо неработающими, либо ограниченными, но, по крайней мере, им удалось многому научиться, и я подумал, что опубликую их обновленную версию, убедившись, что она надежна и выдержит вашу критику.
Единственная проблема, которую я обнаружил до сих пор, заключается в том, что соль должна быть известна, поскольку нет способа сохранить ее в зашифрованном файле, как если бы вы сделали для строки, если вы не преобразовали побайтовое чтение / запись в чтение / запись на основе буфера. write, но тогда вам нужно будет учесть это при расшифровке, а также потребуется как минимум 4 байта данных для шифрования (хотя я действительно не вижу в этом проблемы, но об этом следует упомянуть).
Я также не совсем уверен, хватит ли одной соли как для ключа, так и для вектора инициализации, или две лучше по соображениям безопасности?
Любые другие наблюдения и / или оптимизации также были бы весьма признательны.
class FileEncDec
{
private int keySize;
private string passPhrase;
internal FileEncDec( int keySize = 256, string passPhrase = @"This is pass phrase key to use for testing" )
{
this.keySize = keySize;
this.passPhrase = passPhrase; // Can be user selected and must be kept secret
}
private static byte[] GenerateSalt( int length )
{
byte[] salt = new byte[ length ];
// Populate salt with cryptographically strong bytes.
RNGCryptoServiceProvider rng = new RNGCryptoServiceProvider();
rng.GetNonZeroBytes( salt );
// Split salt length (always one byte) into four two-bit pieces and store these pieces in the first four bytes
// of the salt array.
salt[ 0 ] = (byte)( ( salt[ 0 ] & 0xfc ) | ( length & 0x03 ) );
salt[ 1 ] = (byte)( ( salt[ 1 ] & 0xf3 ) | ( length & 0x0c ) );
salt[ 2 ] = (byte)( ( salt[ 2 ] & 0xcf ) | ( length & 0x30 ) );
salt[ 3 ] = (byte)( ( salt[ 3 ] & 0x3f ) | ( length & 0xc0 ) );
return salt;
}
internal bool EncryptFile( string inputFile, string outputFile )
{
try
{
byte[] salt = GenerateSalt( 16 ); // Salt needs to be known for decryption (can be safely stored in the file)
Rfc2898DeriveBytes derivedBytes = new Rfc2898DeriveBytes( passPhrase, salt, 10000 );
int bytesRead, bufferSize = keySize / 8;
byte[] data = new byte[ bufferSize ];
RijndaelManaged cryptor = new RijndaelManaged();
cryptor.Key = derivedBytes.GetBytes( keySize / 8 );
cryptor.IV = derivedBytes.GetBytes( cryptor.BlockSize / 8 );
using ( var fsIn = new FileStream( inputFile, FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read, 4096, FileOptions.SequentialScan ) )
{
using ( var fsOut = new FileStream( outputFile, FileMode.Create, FileAccess.Write, FileShare.None, 4096, FileOptions.SequentialScan ) )
{
// Add the salt to the file
fsOut.Write( salt, 0, salt.Length );
using ( CryptoStream cs = new CryptoStream( fsOut, cryptor.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write ) )
{
while ( ( bytesRead = fsIn.Read( data, 0, bufferSize ) ) > 0 )
{
cs.Write( data, 0, bytesRead );
}
}
}
}
return true;
}
catch ( Exception )
{
return false;
}
}
internal bool DecryptFile( string inputFile, string outputFile )
{
try
{
int bytesRead = 0, bufferSize = keySize / 8, saltLen;
byte[] data = new byte[ bufferSize ], salt;
Rfc2898DeriveBytes derivedBytes;
RijndaelManaged cryptor = new RijndaelManaged(); // Create new cryptor so it's thread safe and don't need to use locks
using ( var fsIn = new FileStream( inputFile, FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read, 4096, FileOptions.SequentialScan ) )
{
// Retrieve the salt length from the file
fsIn.Read( data, 0, 4 );
saltLen = ( data[ 0 ] & 0x03 ) |
( data[ 1 ] & 0x0c ) |
( data[ 2 ] & 0x30 ) |
( data[ 3 ] & 0xc0 );
salt = new byte[ saltLen ];
Array.Copy( data, salt, 4 );
// Retrieve the remaining salt from the file and create the cryptor
fsIn.Read( salt, 4, saltLen - 4 );
derivedBytes = new Rfc2898DeriveBytes( passPhrase, salt, 10000 );
cryptor.Key = derivedBytes.GetBytes( keySize / 8 );
cryptor.IV = derivedBytes.GetBytes( cryptor.BlockSize / 8 );
using ( var fsOut = new FileStream( outputFile, FileMode.Create, FileAccess.Write, FileShare.None, 4096, FileOptions.SequentialScan ) )
{
using ( var cs = new CryptoStream( fsIn, cryptor.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Read ) )
{
while ( ( bytesRead = cs.Read( data, 0, bufferSize ) ) > 0 )
{
fsOut.Write( data, 0, bytesRead );
}
}
}
}
return true;
}
catch ( Exception )
{
return false;
}
}
}
Редактировать: 1. Добавлен генератор соли. 2. Сделал рефакторинг для одиночных salt и Rfc2898DerivedBytes и теперь выводит IV из password + salt. 3. Сделано шифрование / дешифрование потокобезопасным (если я сделал это неправильно, дайте мне знать).
Изменить 2: 1. Реорганизован так, что чтение / запись использует буферы вместо однобайтовых операций чтения / записи. 2. Встроенная соль в зашифрованный файл и очищенные переменные (но по-прежнему разрешает passPhrase значение по умолчанию для примера «копировать / вставить». 3. Реорганизованные дескрипторы файлов.
