Silverlight信息加密 - 通过Rfc2898DeriveBytes类使用基于HMACSHA1的伪随机数生成器实现PBKDF2

在上一篇文章当中，介绍到了通过Silverlight获取web.config中的值，最后提到了加密的问题，因此首先对该安全问题做一个简单的描述。

问题描述

1. 下方是我的web.config文件，当中配置这一个媒体文件服务器的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. 当在Silverlight程序中获取到该config中的值时，我们可以发现，通过查看页面的Source Code，是可以看到这个IP地址的，它是以明文的方式显示出来的，这样会引发安全性问题，我相信没有人愿意将自己的服务器IP地址暴露在外面

解决方法

在Page页面获取到web.config后，对该文件当中的内容进行加密，从而有效地解决了明文显示的问题，这样，别人就不能通过查看源代码的方式从前台获取你的服务器IP地址或者其他机密信息了，其实现方法如下：

1. 在Page页面后台的.cs文件中，加入机密算法，使用Rfc2898DeriveBytes 获取密码、salt 值和迭代次数，然后通过调用 GetBytes 方法生成密钥：

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>
        /// 加密数据
        /// </summary>
        /// <param name="input">加密前的字符串</param>
        /// <returns>加密后的字符串</returns>
        public static string Encrypt(string input)
        {
            // salt值
            string saltValue = "saltValue";
            // 密码值
            string pwdValue = "xuyue";

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

            // AesManaged - 高级加密标准(AES) 对称算法的管理类
            System.Security.Cryptography.AesManaged aes = new System.Security.Cryptography.AesManaged();

            // Rfc2898DeriveBytes - 通过使用基于 HMACSHA1 的伪随机数生成器，实现基于密码的密钥派生功能 (PBKDF2 - 一种基于密码的密钥派生函数)
            // 通过 密码 和 salt 派生密钥
            System.Security.Cryptography.Rfc2898DeriveBytes rfc = new System.Security.Cryptography.Rfc2898DeriveBytes(pwdValue, salt);

            /**/
            /*
             * AesManaged.BlockSize - 加密操作的块大小（单位：bit）
             * AesManaged.LegalBlockSizes - 对称算法支持的块大小（单位：bit）
             * AesManaged.KeySize - 对称算法的密钥大小（单位：bit）
             * AesManaged.LegalKeySizes - 对称算法支持的密钥大小（单位：bit）
             * AesManaged.Key - 对称算法的密钥
             * AesManaged.IV - 对称算法的密钥大小
             * Rfc2898DeriveBytes.GetBytes(int 需要生成的伪随机密钥字节数) - 生成密钥
             */

            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);

            // 用当前的 Key 属性和初始化向量 IV 创建对称加密器对象
            System.Security.Cryptography.ICryptoTransform encryptTransform = aes.CreateEncryptor();

            // 加密后的输出流
            System.IO.MemoryStream encryptStream = new System.IO.MemoryStream();

            // 将加密后的目标流（encryptStream）与加密转换（encryptTransform）相连接
            System.Security.Cryptography.CryptoStream encryptor = new System.Security.Cryptography.CryptoStream
                (encryptStream, encryptTransform, System.Security.Cryptography.CryptoStreamMode.Write);

            // 将一个字节序列写入当前 CryptoStream （完成加密的过程）
            encryptor.Write(data, 0, data.Length);
            encryptor.Close();

            // 将加密后所得到的流转换成字节数组，再用Base64编码将其转换为字符串
            string encryptedString = Convert.ToBase64String(encryptStream.ToArray());

            return encryptedString;
        }
    }
}

2. 之后，在Silverlight页面获取config数据的时候，通过解密算法进行解密，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>
        /// 解密数据
        /// </summary>
        /// <param name="input">加密后的字符串</param>
        /// <returns>加密前的字符串</returns>
        public string Decrypt(string input)
        {
            // salt值（与加密时设置的值一致）
            string saltValue = "saltValue";
            // 密码值（与加密时设置的值一致）
            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);

            // 用当前的 Key 属性和初始化向量 IV 创建对称解密器对象
            System.Security.Cryptography.ICryptoTransform decryptTransform = aes.CreateDecryptor();

            // 解密后的输出流
            MemoryStream decryptStream = new MemoryStream();

            // 将解密后的目标流（decryptStream）与解密转换（decryptTransform）相连接
            System.Security.Cryptography.CryptoStream decryptor = new System.Security.Cryptography.CryptoStream(
                decryptStream, decryptTransform, System.Security.Cryptography.CryptoStreamMode.Write);

            // 将一个字节序列写入当前 CryptoStream （完成解密的过程）
            decryptor.Write(encryptBytes, 0, encryptBytes.Length);
            decryptor.Close();

            // 将解密后所得到的流转换为字符串
            byte[] decryptBytes = decryptStream.ToArray();
            string decryptedString = UTF8Encoding.UTF8.GetString(decryptBytes, 0, decryptBytes.Length);

            return decryptedString;
        }
    }
}

最终实现效果如下，这时候我们通过查看源文件看到的则是被加密后的信息，而不是127.0.0.1，只有在Silverlight进行解密之后，才能看到我们想要的数据。