Silverlight信息加密 - 通過Rfc2898DeriveBytes類使用基於HMACSHA1的僞隨機數生成器實現PBKDF2

在上一篇文章當中，介紹到了通過Silverlight獲取web.config中的值，最後提到了加密的問題，因此首先對該安全問題做一個簡單的描述。

問題描述

1. 下方是我的web.config文件，當中配置這一個媒體文件服務器的IP地址

<?xml version="1.0"?>

<!--
  For more information on how to configure your ASP.NET application, please visit
  http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=169433
  -->

<configuration>
  <connectionStrings>
    <add name="VideoFiles_ConnectionString" connectionString="127.0.0.1"/>
  </connectionStrings>
    <system.web>
        <compilation debug="true" targetFramework="4.0" />
    </system.web>

</configuration>

2. 當在Silverlight程序中獲取到該config中的值時，我們可以發現，通過查看頁面的Source Code，是可以看到這個IP地址的，它是以明文的方式顯示出來的，這樣會引發安全性問題，我相信沒有人願意將自己的服務器IP地址暴露在外面

 

解決方法

在Page頁面獲取到web.config後，對該文件當中的內容進行加密，從而有效地解決了明文顯示的問題，這樣，別人就不能通過查看源代碼的方式從前臺獲取你的服務器IP地址或者其他機密信息了，其實現方法如下：

1. 在Page頁面後臺的.cs文件中，加入機密算法，使用Rfc2898DeriveBytes 獲取密碼、salt 值和迭代次數，然後通過調用 GetBytes 方法生成密鑰：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Web;
using System.Web.UI;
using System.Web.UI.WebControls;
using System.Collections.Specialized;
using System.Text;
using System.Configuration;
using System.Security.Cryptography;
using System.IO;

namespace GetWebConfig.Web
{
    public partial class HostPage : System.Web.UI.Page
    {
        protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            //Clear the Cache
            Response.Cache.SetCacheability(HttpCacheability.NoCache);
            WriteInitParams();
        }

        private void WriteInitParams()
        {
            string strConn = ConfigurationManager.ConnectionStrings["VideoFiles_ConnectionString"].ToString();
            StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
            stringBuilder.Append("<param name=\"InitParams\" value=\"");
            stringBuilder.Append(Encrypt(strConn));
            stringBuilder.Append("\"/>");
            this.litInitParams.Text = stringBuilder.ToString();
        }

        /**/
        /// <summary>
        /// 加密數據
        /// </summary>
        /// <param name="input">加密前的字符串</param>
        /// <returns>加密後的字符串</returns>
        public static string Encrypt(string input)
        {
            // salt值
            string saltValue = "saltValue";
            // 密碼值
            string pwdValue = "xuyue";

            byte[] data = System.Text.UTF8Encoding.UTF8.GetBytes(input);
            byte[] salt = System.Text.UTF8Encoding.UTF8.GetBytes(saltValue);

            // AesManaged - 高級加密標準(AES) 對稱算法的管理類
            System.Security.Cryptography.AesManaged aes = new System.Security.Cryptography.AesManaged();

            // Rfc2898DeriveBytes - 通過使用基於 HMACSHA1 的僞隨機數生成器，實現基於密碼的密鑰派生功能 (PBKDF2 - 一種基於密碼的密鑰派生函數)
            // 通過 密碼 和 salt 派生密鑰
            System.Security.Cryptography.Rfc2898DeriveBytes rfc = new System.Security.Cryptography.Rfc2898DeriveBytes(pwdValue, salt);

            /**/
            /*
             * AesManaged.BlockSize - 加密操作的塊大小（單位：bit）
             * AesManaged.LegalBlockSizes - 對稱算法支持的塊大小（單位：bit）
             * AesManaged.KeySize - 對稱算法的密鑰大小（單位：bit）
             * AesManaged.LegalKeySizes - 對稱算法支持的密鑰大小（單位：bit）
             * AesManaged.Key - 對稱算法的密鑰
             * AesManaged.IV - 對稱算法的密鑰大小
             * Rfc2898DeriveBytes.GetBytes(int 需要生成的僞隨機密鑰字節數) - 生成密鑰
             */

            aes.BlockSize = aes.LegalBlockSizes[0].MaxSize;
            aes.KeySize = aes.LegalKeySizes[0].MaxSize;
            aes.Key = rfc.GetBytes(aes.KeySize / 8);
            aes.IV = rfc.GetBytes(aes.BlockSize / 8);

            // 用當前的 Key 屬性和初始化向量 IV 創建對稱加密器對象
            System.Security.Cryptography.ICryptoTransform encryptTransform = aes.CreateEncryptor();

            // 加密後的輸出流
            System.IO.MemoryStream encryptStream = new System.IO.MemoryStream();

            // 將加密後的目標流（encryptStream）與加密轉換（encryptTransform）相連接
            System.Security.Cryptography.CryptoStream encryptor = new System.Security.Cryptography.CryptoStream
                (encryptStream, encryptTransform, System.Security.Cryptography.CryptoStreamMode.Write);

            // 將一個字節序列寫入當前 CryptoStream （完成加密的過程）
            encryptor.Write(data, 0, data.Length);
            encryptor.Close();

            // 將加密後所得到的流轉換成字節數組，再用Base64編碼將其轉換爲字符串
            string encryptedString = Convert.ToBase64String(encryptStream.ToArray());

            return encryptedString;
        }
    }
}

2. 之後，在Silverlight頁面獲取config數據的時候，通過解密算法進行解密，得到真正的IP地址信息：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Net;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Documents;
using System.Windows.Input;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Animation;
using System.Windows.Shapes;
using System.Security.Cryptography;
using System.IO;
using System.Text;

namespace GetWebConfig
{
    public partial class MainPage : UserControl
    {
        private IDictionary<string, string> _config;
        public MainPage()
        {
            InitializeComponent();
            _config = (Application.Current as App).Configurations;
            if (_config.Count > 0)
                lblWebconfig.Content = "Web.config connectionString: " + Decrypt(_config.ElementAt(0).Key.ToString() + "==");
        }

        /// <summary>
        /// 解密數據
        /// </summary>
        /// <param name="input">加密後的字符串</param>
        /// <returns>加密前的字符串</returns>
        public string Decrypt(string input)
        {
            // salt值（與加密時設置的值一致）
            string saltValue = "saltValue";
            // 密碼值（與加密時設置的值一致）
            string pwdValue = "xuyue";

            byte[] encryptBytes = Convert.FromBase64String(input);
            byte[] salt = Encoding.UTF8.GetBytes(saltValue);

            System.Security.Cryptography.AesManaged aes = new System.Security.Cryptography.AesManaged();

            System.Security.Cryptography.Rfc2898DeriveBytes rfc = new System.Security.Cryptography.Rfc2898DeriveBytes(pwdValue, salt);

            aes.BlockSize = aes.LegalBlockSizes[0].MaxSize;
            aes.KeySize = aes.LegalKeySizes[0].MaxSize;
            aes.Key = rfc.GetBytes(aes.KeySize / 8);
            aes.IV = rfc.GetBytes(aes.BlockSize / 8);

            // 用當前的 Key 屬性和初始化向量 IV 創建對稱解密器對象
            System.Security.Cryptography.ICryptoTransform decryptTransform = aes.CreateDecryptor();

            // 解密後的輸出流
            MemoryStream decryptStream = new MemoryStream();

            // 將解密後的目標流（decryptStream）與解密轉換（decryptTransform）相連接
            System.Security.Cryptography.CryptoStream decryptor = new System.Security.Cryptography.CryptoStream(
                decryptStream, decryptTransform, System.Security.Cryptography.CryptoStreamMode.Write);

            // 將一個字節序列寫入當前 CryptoStream （完成解密的過程）
            decryptor.Write(encryptBytes, 0, encryptBytes.Length);
            decryptor.Close();

            // 將解密後所得到的流轉換爲字符串
            byte[] decryptBytes = decryptStream.ToArray();
            string decryptedString = UTF8Encoding.UTF8.GetString(decryptBytes, 0, decryptBytes.Length);

            return decryptedString;
        }
    }
}

最終實現效果如下，這時候我們通過查看源文件看到的則是被加密後的信息，而不是127.0.0.1，只有在Silverlight進行解密之後，才能看到我們想要的數據。