.NET的CryptoStream有可寻址的替代方案吗？

Question

有没有人知道一种可寻址的替代方案，可以替代.NET的CryptoStream？

如果这个替代方案只支持“读”模式下的寻址，或者仅限于AES256，也是可以接受的。

- Stefan Schultze

Answer 1

块加密是完全安全的。问题在于ECB模式。使用OFB或CTR模式可以编写实现。但是，我从未找到过这样的实现。可能会下定决心去写它...

更新：

所以我确实写了一个实现。由于各种原因，我现在不打算在这里发布它（我会尝试在某个时候发布），但是以下是一些指针供任何想要执行此操作的人参考：

使用RijndaelManaged变换的CBC模式。您将逐块计算密码流。可以通过在转换中初始化密钥和空（全零）IV来完成此操作-实际IV将基于块计算。

您需要有一个方法，通过连接或以其他方式计算nonce加IV加计数器来计算当前块的输入。您可以在此处进行多个优化，包括预先计算nonce和iv（此方法将被调用多次，因此值得这样做）。

例如：byte [] GetCurrentCounterBlock（byte [] nonce，byte [] iv，UInt32 counter）

（注意：此处的“iv”是指NIST所称的IV，即整个块的中间部分，其他人称其为集体IV）

您将在循环内使用此方法对数据进行加密-第一次调用，然后在块边界处连续调用以更新当前密码流。此方法为变换的TransformBlock方法提供输入。获取变换的输出并将结果与当前数据块进行异或运算。每次加密块后使用transform.Reset（）！否则，CBC将尝试使用变换的输出作为下一个输入。可能有更聪明的方法可以在.NET中实现这一点，但我想不出来。我知道BouncyCastle支持OFB“本地”，因此可能是更好的选择，但这是一种很快的方法，可以获得高度可重用的加密流而无需外部依赖。

总之，关键在于整个方法（我称其为AesCtr256.Process-但您可以轻松地更通用）适用于密码流内任意范围的数据。您可以轻松地在自定义流类中使用此方法。这将允许在读取和写入时寻找流内的任意位置，并为您提供字节对齐的数据（非常好，因为现在您可以拥有实际报告真实数据长度的加密流！）。

换句话说，您计算密码流以覆盖流的任意部分，然后只需针对密码或纯文本进行异或以进行加密/解密。

最后两件事：1.）我强烈建议在流的生命周期内重复使用变换-创建这些变换是昂贵的。2.）如果您要执行此操作，请针对NIST向量或类似向量编写单元测试。不要假设您已经正确地完成了此操作-仅因为输出看起来随机，这并不意味着已正确加密：）。

如果有任何更好的方法，或者我在一段非常关键的代码中犯了错误，请发表您的想法。谢谢！

- Jeff

Answer 2

我认为这样的实现并不是很有用，因为使用ECB样式链接（即分别加密块）时，只能在（相对而言，根据算法而定）恒定时间内执行Seek操作 - 而那是极其不推荐的 - 请参见此维基百科文章中的图像以获得惊人的不安全性示例。

我觉得你最好将其复制到/从MemoryStream或类似的包装技术中。

- Barry Kelly

---

我看到了问题。然而，似乎有几种方法可以实现安全的分块加密，例如TrueCrypt使用的http://en.wikipedia.org/wiki/Disk_encryption_theory#XTS。 - Stefan Schultze

磁盘加密独立地加密每个块，这就是它获得随机查找的方式。 - Barry Kelly

Answer 3

这是一个重复的问题。我在这里放了一个答案： 如何向CryptoStream添加查找和定位功能

即使它使用ECB，但你可以使用任何其他算法。顺便说一下，它没有ECB问题，因为它使用了不同的ECB方式。

- Mohammad Nikravan