老项目，用户在使用时修改密码不成功。通过查看是因为密码修改时，根本匹配不到用户名；由于用户名通过RSA加密后每次输出都不一样，与原始数据库中存储的用户不匹配。解决办法为向用户表中添加字段UserNameHash（用户名hash值），更新匹配用户名时使用UserNameHash进行匹配。
问题现象
某老项目，在使用时被用户发现不能正常修改密码。反馈到软件部后，愚被分配到去修改此bug。
开发环境
VS2022
SqLite3
排查过程
不能修改密码？download源码后，试了下，确实有这个问题。但为什么呢？在UI上明明显示已经修改成功了啊；但是为什么用新密码登陆却显示密码错误，必须用原来的密码才能登陆成功。
猜想：应该是密码未成功修改进数据库中，UI上仅仅是显示的VM绑定的数据而已。
看了下更新进sqlite数据库的代码，如下所示：
///
/// 更新用户密码
///
///
///
public void UpdatePassword(string userName, string newPassword)
{
string encryptionAccount = RSA.EncryptByRSA(userName);
string encryptionPassword = RSA.EncryptByRSA(newPassword);
string cmd = "UPDATE UserInfoTable SET Password = '" + encryptionPassword + "' WHERE UserName = '" + encryptionAccount + "'";
object lockThis = new object();
lock (lockThis)
{
using (SQLiteConnection conn = new SQLiteConnection("Data Source=" + PathCfg.Database + ";Version=3;"))
{
conn.Open();
using (SQLiteCommand command = new SQLiteCommand(cmd, conn))
{
try
{
command.ExecuteNonQuery();
command.Dispose();
conn.Close();
}
catch (Exception)
{
}
}
}
}
}
在上述代码的 command.ExecuteNonQuery(); 将其更改下述代码后，测试了下，影响的行数为0；也就说根本就没有匹配到任何用户，当然也就更改不成功了。
var rows= command.ExecuteNonQuery();
仔细看了更新代码，同时确认用户名输入没有问题，那么问题只可能是最终的用户名匹配不到，而之所以匹配不到，反推回来，只有中间使用 RSA.EncryptByRSA(userName) 加密，在加密后导致密文与最初的密文不匹配造成的。
经验证，确实如前述所说：加密后的密文与原始数据库中的用户名密文不一样。
也就是说加密模块可能是有问题。
加密RSA类EncryptByRSA加密方法源码如下：
///
/// RSA加密
///
/// 明文字符串
///
public static string EncryptByRSA(string plaintext)
{
UnicodeEncoding ByteConverter = new UnicodeEncoding();
byte[] dataToEncrypt = ByteConverter.GetBytes(plaintext);
using (RSACryptoServiceProvider rsa = new RSACryptoServiceProvider())
{
rsa.FromXmlString(publicKey);
byte[] encryptedData = rsa.Encrypt(dataToEncrypt, true);
return Convert.ToBase64String(encryptedData);
}
}
解密方法源码如下：
///
/// RSA解密
///
/// 加密字符串
///
public static string DecryptByRSA(string ciphertext)
{
UnicodeEncoding byteConverter = new UnicodeEncoding();
using (RSACryptoServiceProvider rsa = new RSACryptoServiceProvider())
{
rsa.FromXmlString(privateKey);
byte[] encryptedData = Convert.FromBase64String(ciphertext);
byte[] decryptedData = rsa.Decrypt(encryptedData, true);
return byteConverter.GetString(decryptedData);
}
}
通过在加密模块中添加测试代码后发现，用户名每次加密后的密文都不一样，但还是能解密为输入的用户名。自然每次更新用户名密码时肯定不会成功了。
以下为测试用户名加密解密时使用的代码：
public static string EncryptByRSA(string plaintext)
{
UnicodeEncoding ByteConverter = new UnicodeEncoding();
byte[] dataToEncrypt = ByteConverter.GetBytes(plaintext);
using (RSACryptoServiceProvider rsa = new RSACryptoServiceProvider())
{
rsa.FromXmlString(publicKey);
byte[] encryptedData = rsa.Encrypt(dataToEncrypt, true);
var test = Convert.ToBase64String(encryptedData);
var deResult = DecryptByRSA(test);
return Convert.ToBase64String(encryptedData);
}
}
原因分析
为什么相同输入会产生不同密文？
1. PKCS#1 OAEP填充模式的作用
代码中rsa.Encrypt(dataToEncrypt, true)的第二个参数true表示：
使用 OAEP (Optimal Asymmetric Encryption Padding) 填充模式
该模式会自动添加随机盐值（salt）到明文数据前，导致每次加密结果不同
2. 安全设计原理
特性说明
防止重放攻击
相同明文不同密文，使攻击者无法通过重复发送密文破解
隐藏明文模式
即使明文有规律，密文也呈现随机性
语义安全性
加密结果不泄露明文的任何信息（包括是否相同）
详细可参考RSA 类 (System.Security.Cryptography) | Microsoft Learn
解决方案
既然是由于加密后的用户名密文不一样所致，最简单的办法就是对用户名不加密，但是这就存在用户名泄漏的问题。
继要保证用户名不泄漏，又要能保证能正常的更新，同时用户名最好还是能从数据库中读出来用于显示。那么在数据库中添加1个字段为UserNameHash，UserNameHash使用不可逆加密（hash值），同时保留用来的用户名和密码；
查询更新时使用hash去匹配对应的用户即可。
以下为hash计算参考源码：
public static string HashName(string name) {
using (SHA256 sha = SHA256.Create()) {
byte[] hash = sha.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(name));
return Convert.ToBase64String(hash);
}
}
改进后代码：
// 改进后的UpdatePassword方法示例
public void UpdatePassword(string userName, string newPassword)
{
string userNameHash = HashName(userName); // 使用哈希值作为查询条件
string encryptionPassword = RSA.EncryptByRSA(newPassword);
// 使用参数化查询防止SQL注入
string cmd = "UPDATE UserInfoTable SET Password = @Password WHERE UserNameHash = @UserNameHash";
object lockThis=new object();
lock (lockThis)
{
using (SQLiteConnection conn = new SQLiteConnection("Data Source=" + PathCfg.Database + ";Version=3;"))
{
conn.Open();
using (SQLiteCommand command = new SQLiteCommand(cmd, conn))
{
command.Parameters.AddWithValue("@Password", encryptionPassword);
command.Parameters.AddWithValue("@UserNameHash", userNameHash);
int affectedRows = command.ExecuteNonQuery();
if (affectedRows == 0)
{
// 应该记录或抛出异常，而不是静默失败
throw new InvalidOperationException("用户不存在或更新失败");
}
}
}
}
}
安全建议
这个老项目存在的问题，除了这个密码修改的问题，还有其它一些。
如UpdatePassword方法中，sql使用拼接字符串，这是很要命的，会导致严重的 SQL注入攻击（SQL Injection） 风险；这是很致命的，要是web项目，这种代码就是垃圾代码，不允许上线的。
一定要记住，sql语句要参数化查询。另外当下ORM很成熟了，用起来。