如何使用yubikey SDK for .NET解密文本？

Question

我正在尝试使用yubikey来加密/解密我的应用程序中的字符串。到目前为止，我已经写了一些用于测试的方法。我的代码基于我在官方存储库中找到的示例:Yubito.YubiKey/ examples /PivSampleCode/。

但是，我不能解密任何东西。我得到一个InvalidOperationException:未找到引用的数据或引用的数据。

我还注意到，每次运行该方法时，加密的字符串都会更改，对吗？我需要能够使用内部私钥进行加密并共享公钥。但是，如果每次密钥对的更改对我来说都是一个大问题。你们有什么建议吗？

以下是我使用的代码，加密但不解密：

using System.Diagnostics;    
using System.Security.Cryptography;
using Yubico.YubiKey;
using Yubico.YubiKey.Cryptography;
using Yubico.YubiKey.Piv;
using Yubico.Core.Buffers;

private static bool KeyCollectorPrompt(KeyEntryData keyEntryData)
        {
            switch(keyEntryData.Request)
            {
                case KeyEntryRequest.AuthenticatePivManagementKey:
                    keyEntryData.SubmitValue(Hex.HexToBytes("010203040506070801020304050607080102030405060708").ToArray());
                    return true;
                case KeyEntryRequest.VerifyPivPin:
                    keyEntryData.SubmitValue(Encoding.ASCII.GetBytes("123456"));
                    return true;
            }
            return false;
        }

private void testEncryptionButton1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            IYubiKeyDevice yubikey = YubiKeyDevice.FindAll().First();
            string plainText = "helloWorld";
            byte[] plainTextBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(plainText);
            byte[] decryptedData = Array.Empty<byte>();
            byte[] encryptedDataBytes = Array.Empty<byte>();
            using (PivSession pivSession = new PivSession(yubikey))
            {
                try
                {
                    pivSession.KeyCollector = KeyCollectorPrompt;
                    PivMetadata pivMetadata = pivSession.GetMetadata(PivSlot.Attestation);
                    PivPublicKey pivPublicKey = pivMetadata.PublicKey;
                    using (RSA rsa = (RSA)KeyConverter.GetDotNetFromPivPublicKey(pivPublicKey))
                    {
                        encryptedDataBytes = rsa.Encrypt(plainTextBytes, RSAEncryptionPadding.OaepSHA256);
                        Debug.WriteLine("Encrypted Data: " + Convert.ToBase64String(encryptedDataBytes));
                        rsa.Dispose();
                    }
                    //this is the line that generates the exception, I tried with different slots.
                    byte[] rawDecryptedData = pivSession.Decrypt(0x9D, encryptedDataBytes);
                    int digestAlgorith = RsaFormat.Sha256;
                    RsaFormat.TryParsePkcs1Oaep(rawDecryptedData, digestAlgorith, out decryptedData);
                    Debug.WriteLine("Decrypted Data: " + Encoding.ASCII.GetString(decryptedData));

                    pivSession.Dispose();
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    Debug.WriteLine(ex.ToString());
                }
            }
        }

private void testEncryptionButton2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            if (yubikeysFoundComboBox.SelectedIndex == -1)
            {
                MessageBox.Show("You must select a Yubikey");
                yubikeysFoundComboBox.Focus();
                return;
            }
            IYubiKeyDevice yubikey;
            int serialNumber = Convert.ToInt32(yubikeysFoundComboBox.SelectedItem);
            if (!YubiKeyDevice.TryGetYubiKey(serialNumber, out yubikey))
            {
                MessageBox.Show("ERROR: Unable to set the selected Yubikey");
                yubikeysFoundComboBox.SelectedIndex = -1;
                yubikeysFoundComboBox.Focus();
                return;
            }
            yubikey.SetEnabledNfcCapabilities(YubiKeyCapabilities.Piv);
            Debug.WriteLine(yubikey.EnabledNfcCapabilities);
            Task.Delay(1000).Wait();
            yubikey = YubiKeyDevice.FindAll().First(y => y.SerialNumber == serialNumber) as IYubiKeyDevice;
            Debug.WriteLine(yubikey.EnabledNfcCapabilities);
            using (PivSession pivSession = new PivSession(yubikey))
            {
                try
                {
                    pivSession.KeyCollector = KeyCollectorPrompt;
                    //PivPublicKey publicKey = pivSession.GenerateKeyPair(PivSlot.Authentication, PivAlgorithm.Rsa2048);
                    
                    //Debug.WriteLine("Public Key: " + Hex.BytesToHex(publicKey.PivEncodedPublicKey.ToArray()));
                    //Task.Delay(200).Wait();

                    string plainText = "helloWorld";
                    byte[] plainTextBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(plainText);

                    byte[] signature;
                    int keySizeInBits = PivAlgorithm.Rsa2048.KeySizeBits();
                    byte[] digest = MessageDigestOperations.ComputeMessageDigest(plainTextBytes, HashAlgorithmName.SHA256);
                    int digestAlgorithm = RsaFormat.Sha256;
                    digest = RsaFormat.FormatPkcs1Pss(digest, digestAlgorithm, keySizeInBits);
                    string encryptedData;
                    signature = pivSession.Sign(0x9A, digest);
                    encryptedData = Convert.ToBase64String(signature);
                    Debug.WriteLine("Encrypted data: " + encryptedData);
                    Task.Delay(100).Wait();
                    //This is the line that throws the exception
                    byte[] rawDecryptedData = pivSession.Decrypt(0x9D, digest);
                    byte[] decryptedData = Array.Empty<byte>();
                    RsaFormat.TryParsePkcs1Decrypt(rawDecryptedData, out decryptedData);
                    Debug.WriteLine("Decrypted data: " + Encoding.UTF8.GetString(decryptedData));

                    pivSession.Dispose();
                }
                catch(Exception ex)
                {
                    Debug.WriteLine(ex.ToString());
                }
            }

        }

你们有什么建议吗？

提前感谢！

Answer 1

源代码的问题是变量digest用于解密：

摘要rawDecryptedData = pivSession.Decrypt(0x9D，摘要)；

相反，应该使用变量encryptedData进行解密，如下所示：

byte[] rawDecryptedData = pivSession.Decrypt(0x9D，encryptedData)；

加密数据改变的原因是，对于每个加密操作，根据RSAEncryptionPadding.OaepSHA256用随机数据填充加密数据。RSA中的YubiKey公钥和私钥是静态的，不会更改。数据使用公共RSA密钥加密，这是可以导出和共享的密钥。使用私钥对数据进行解密，并且该密钥永远不会离开YubiKey。它受必须为解密操作输入的PIN码的保护。

前面关于从不使用RSA加密任意纯文本数据的注释是正确的。使用RSA加密的数据的最大限制非常有限。例如，对于具有PKCS #1的RSA2048，最大数据大小变为2048/8 - 11= 256 -11= 245。此外，RSA的性能比AES慢得多。相反，建议将RSA非对称加密与AES对称加密结合使用。这通常通过生成会话AES密钥并使用RSA加密密钥对其进行加密来完成。AES具有高性能加密大数据的优点，而RSA具有保护或共享AES会话密钥的优点。