向AES对象分配密钥和IV的目的是什么

Question

在MSDN for AES中，我可以在示例中看到以下部分。

...
using (Aes aesAlg = Aes.Create())
{
aesAlg.Key = Key;
aesAlg.IV = IV;
ICryptoTransform encryptor = aesAlg.CreateEncryptor(aesAlg.Key, aesAlg.IV);
...
} ...

我试着跳过向AES对象分配密钥和IV(尽管在创建加密机时设置了它们(。

...
using (Aes aesAlg = Aes.Create())
{
//aesAlg.Key = Key;
//aesAlg.IV = IV;
ICryptoTransform encryptor = aesAlg.CreateEncryptor(Key, IV);
...
} ...

结果似乎没有什么不同。然而，由于它是样本的一部分，我担心在重要的时候会出现这种情况。可能我只是尝试了一些没有显示的例子。

何时需要将密钥和IV分配给AES对象？

Answer 1

在第一个代码片段中，您已经为对称算法对象的Key和IV属性分配了值，因此在创建加密转换时不需要再次传递它们。在这种情况下，使用无参数重载，该重载使用已分配的Key和IV来创建加密器/解密器。

using (Aes aesAlg = Aes.Create())
{
aesAlg.Key = Key;
aesAlg.IV = IV;
ICryptoTransform encryptor = aesAlg.CreateEncryptor();
// ...
}

第二个代码片段将使用传递的Key和IV参数创建相同的转换，而不考虑aesAlg.Key和aesAlg.IV的值。考虑以下内容：

using (Aes aesAlg = Aes.Create())
{
aesAlg.Key = Key;
aesAlg.IV = IV;
ICryptoTransform encryptor = aesAlg.CreateEncryptor(someOtherKey, somOtherIV);
// ...
}

这里，someOtherKey和someOtherIV用于创建变换，并且忽略aesAlg属性。另一个需要考虑的例子：

using (Aes aesAlg = Aes.Create())
{
ICryptoTransform encryptor = aesAlg.CreateEncryptor();
// ...
}

现在，aesAlg.Key&aesAlg.IV属性是null，.CreateEncryptor()将使用它们来创建变换。然而，该方法不会抛出任何异常，因为这些属性的getter(按设计(不会返回null，而是创建和分配随机值。

您可能想尝试以下操作：

private void SomeCaller()
{
using (var crypto = Aes.Create())
{
// A random Key is generated...
PrintHexValue(crypto.Key);
// And assigned...
PrintHexValue(crypto.Key);
var pass = "Konrad Viltersten";
var bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(pass);
var rfc = new Rfc2898DeriveBytes(pass, 
new SHA256Managed().ComputeHash(bytes), 1000);
var key = rfc.GetBytes(crypto.LegalKeySizes[0].MaxSize / 8);
var iv = rfc.GetBytes(crypto.LegalBlockSizes[0].MinSize / 8);
// Doesn't change the crypto.Key and crypto.IV properties...
var encr = crypto.CreateEncryptor(key, iv);
// The generated password-based key...
PrintHexValue(key);
// The random key remains...
PrintHexValue(crypto.Key);
crypto.Key = key;
crypto.IV = iv;
// The password-based key is assigned to the crypto.Key...
PrintHexValue(crypto.Key);
}
}
private void PrintHexValue(byte[] bytes) =>
Console.WriteLine(BitConverter.ToString(bytes).Replace("-", string.Empty));

结论

您的第二个代码片段是创建加密转换的快捷方式。你需要第一个在更大的范围内，比如这个。