Bagaimana cara mengubah SecureString ke System.String?

Semua keberatan tentang unsecuring SecureString Anda dengan menciptakan System.String dari itu selain , bagaimana hal itu dapat dilakukan?

Bagaimana saya bisa mengubah System.Security.SecureString biasa ke System.String?

Saya yakin banyak dari Anda yang terbiasa dengan SecureString akan menjawab bahwa seseorang tidak boleh mengubah SecureString menjadi string .NET biasa karena menghapus semua perlindungan keamanan. Aku tahu . Tetapi sekarang program saya melakukan semuanya dengan string biasa, dan saya mencoba untuk meningkatkan keamanannya dan meskipun saya akan menggunakan API yang mengembalikan SecureString kepada saya, saya tidak mencoba menggunakannya untuk meningkatkan keamanan saya.

Saya mengetahui Marshal. SecureStringToBSTR, tapi saya tidak tahu bagaimana cara mengambil BSTR itu dan membuat System.String darinya.

Bagi mereka yang mungkin ingin tahu mengapa saya ingin melakukan ini, saya mengambil kata sandi dari pengguna dan mengirimkannya sebagai bentuk html POST untuk mencatat pengguna ke situs web. Jadi ... ini benar-benar harus dilakukan dengan buffer yang dikelola dan tidak terenkripsi. Jika saya bahkan bisa mendapatkan akses ke buffer yang tidak dikelola dan tidak terenkripsi, saya bayangkan saya bisa menulis aliran byte-by-byte pada aliran jaringan dan berharap itu menjaga keamanan kata sandi sepanjang jalan. Saya berharap jawaban untuk setidaknya satu dari skenario ini.

Gunakan System.Runtime.InteropServices.Marshalkelas:

String SecureStringToString(SecureString value) {
  IntPtr valuePtr = IntPtr.Zero;
  try {
    valuePtr = Marshal.SecureStringToGlobalAllocUnicode(value);
    return Marshal.PtrToStringUni(valuePtr);
  } finally {
    Marshal.ZeroFreeGlobalAllocUnicode(valuePtr);
  }
}

Jika Anda ingin menghindari membuat objek string yang dikelola, Anda dapat mengakses data mentah menggunakan Marshal.ReadInt16(IntPtr, Int32):

void HandleSecureString(SecureString value) {
  IntPtr valuePtr = IntPtr.Zero;
  try {
    valuePtr = Marshal.SecureStringToGlobalAllocUnicode(value);
    for (int i=0; i < value.Length; i++) {
      short unicodeChar = Marshal.ReadInt16(valuePtr, i*2);
      // handle unicodeChar
    }
  } finally {
    Marshal.ZeroFreeGlobalAllocUnicode(valuePtr);
  }
}

Jelas Anda tahu bagaimana ini mengalahkan seluruh tujuan SecureString, tapi saya akan menyatakannya kembali.

Jika Anda menginginkan one-liner, coba ini: (.NET 4 dan di atasnya)

string password = new System.Net.NetworkCredential(string.Empty, securePassword).Password;

Di mana securePassword adalah SecureString.

Dang. tepat setelah memposting ini saya menemukan jawabannya dalam artikel ini . Tetapi jika ada yang tahu bagaimana mengakses buffer yang tidak dikelola, tidak terenkripsi IntPtr yang mengekspos metode ini, satu byte pada suatu waktu sehingga saya tidak harus membuat objek string terkelola darinya untuk menjaga keamanan saya tinggi, silakan tambahkan jawaban. :)

static String SecureStringToString(SecureString value)
{
    IntPtr bstr = Marshal.SecureStringToBSTR(value);

    try
    {
        return Marshal.PtrToStringBSTR(bstr);
    }
    finally
    {
        Marshal.FreeBSTR(bstr);
    }
}

Menurut pendapat saya, metode ekstensi adalah cara paling nyaman untuk menyelesaikan ini.

Saya mengambil jawaban Steve yang luar biasa dari CO dan memasukkannya ke dalam kelas ekstensi sebagai berikut, bersama dengan metode kedua yang saya tambahkan untuk mendukung arah yang lain (string -> string yang aman) juga, sehingga Anda dapat membuat string yang aman dan mengubahnya menjadi string normal setelahnya:

public static class Extensions
{
    // convert a secure string into a normal plain text string
    public static String ToPlainString(this System.Security.SecureString secureStr)
    {
        String plainStr=new System.Net.NetworkCredential(string.Empty, secureStr).Password;
        return plainStr;
    }

    // convert a plain text string into a secure string
    public static System.Security.SecureString ToSecureString(this String plainStr)
    {
        var secStr = new System.Security.SecureString(); secStr.Clear();
        foreach (char c in plainStr.ToCharArray())
        {
            secStr.AppendChar(c);
        }
        return secStr;
    }
}

Dengan ini, Anda sekarang dapat dengan mudah mengubah string Anda bolak - balik seperti:

// create a secure string
System.Security.SecureString securePassword = "MyCleverPwd123".ToSecureString(); 
// convert it back to plain text
String plainPassword = securePassword.ToPlainString();  // convert back to normal string

Namun perlu diingat metode decoding hanya digunakan untuk pengujian.

Saya pikir itu akan menjadi yang terbaik untuk SecureStringfungsi dependen untuk merangkum logika dependen mereka dalam fungsi anonim untuk kontrol yang lebih baik atas string yang didekripsi dalam memori (setelah disematkan).

Implementasi untuk mendekripsi SecureStrings dalam cuplikan ini akan:

1. Sematkan string dalam memori (yang ingin Anda lakukan tetapi tampaknya tidak ada sebagian besar jawaban di sini).
2. Berikan referensi ke delegasi Func / Action.
3. Gosok dari memori dan lepaskan GC di finallyblok.

Ini jelas membuatnya jauh lebih mudah untuk "membakukan" dan mempertahankan penelepon vs mengandalkan alternatif yang kurang diinginkan:

• Mengembalikan string yang didekripsi dari a string DecryptSecureString(...) fungsi pembantu.
• Menggandakan kode ini dimanapun dibutuhkan.

Perhatikan di sini, Anda memiliki dua opsi:

1. static T DecryptSecureString<T>yang memungkinkan Anda untuk mengakses hasil Funcdelegasi dari pemanggil (seperti yang ditunjukkan dalam DecryptSecureStringWithFuncmetode pengujian).
2. static void DecryptSecureStringhanyalah versi "void" yang mempekerjakan Actiondelegasi dalam kasus di mana Anda sebenarnya tidak ingin / perlu mengembalikan apa pun (seperti yang ditunjukkan dalam DecryptSecureStringWithActionmetode pengujian).

Contoh penggunaan untuk keduanya dapat ditemukan di StringsTestkelas yang disertakan.

Strings.cs

using System;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Security;

namespace SecurityUtils
{
    public partial class Strings
    {
        /// <summary>
        /// Passes decrypted password String pinned in memory to Func delegate scrubbed on return.
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T">Generic type returned by Func delegate</typeparam>
        /// <param name="action">Func delegate which will receive the decrypted password pinned in memory as a String object</param>
        /// <returns>Result of Func delegate</returns>
        public static T DecryptSecureString<T>(SecureString secureString, Func<string, T> action)
        {
            var insecureStringPointer = IntPtr.Zero;
            var insecureString = String.Empty;
            var gcHandler = GCHandle.Alloc(insecureString, GCHandleType.Pinned);

            try
            {
                insecureStringPointer = Marshal.SecureStringToGlobalAllocUnicode(secureString);
                insecureString = Marshal.PtrToStringUni(insecureStringPointer);

                return action(insecureString);
            }
            finally
            {
                //clear memory immediately - don't wait for garbage collector
                fixed(char* ptr = insecureString )
                {
                    for(int i = 0; i < insecureString.Length; i++)
                    {
                        ptr[i] = '\0';
                    }
                }

                insecureString = null;

                gcHandler.Free();
                Marshal.ZeroFreeGlobalAllocUnicode(insecureStringPointer);
            }
        }

        /// <summary>
        /// Runs DecryptSecureString with support for Action to leverage void return type
        /// </summary>
        /// <param name="secureString"></param>
        /// <param name="action"></param>
        public static void DecryptSecureString(SecureString secureString, Action<string> action)
        {
            DecryptSecureString<int>(secureString, (s) =>
            {
                action(s);
                return 0;
            });
        }
    }
}

StringsTest.cs

using Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting;
using System.Security;

namespace SecurityUtils.Test
{
    [TestClass]
    public class StringsTest
    {
        [TestMethod]
        public void DecryptSecureStringWithFunc()
        {
            // Arrange
            var secureString = new SecureString();

            foreach (var c in "UserPassword123".ToCharArray())
                secureString.AppendChar(c);

            secureString.MakeReadOnly();

            // Act
            var result = Strings.DecryptSecureString<bool>(secureString, (password) =>
            {
                return password.Equals("UserPassword123");
            });

            // Assert
            Assert.IsTrue(result);
        }

        [TestMethod]
        public void DecryptSecureStringWithAction()
        {
            // Arrange
            var secureString = new SecureString();

            foreach (var c in "UserPassword123".ToCharArray())
                secureString.AppendChar(c);

            secureString.MakeReadOnly();

            // Act
            var result = false;

            Strings.DecryptSecureString(secureString, (password) =>
            {
                result = password.Equals("UserPassword123");
            });

            // Assert
            Assert.IsTrue(result);
        }
    }
}

Jelas, ini tidak mencegah penyalahgunaan fungsi ini dengan cara berikut, jadi berhati-hatilah untuk tidak melakukan ini:

[TestMethod]
public void DecryptSecureStringWithAction()
{
    // Arrange
    var secureString = new SecureString();

    foreach (var c in "UserPassword123".ToCharArray())
        secureString.AppendChar(c);

    secureString.MakeReadOnly();

    // Act
    string copyPassword = null;

    Strings.DecryptSecureString(secureString, (password) =>
    {
        copyPassword = password; // Please don't do this!
    });

    // Assert
    Assert.IsNull(copyPassword); // Fails
}

Selamat coding!

Saya membuat metode ekstensi berikut berdasarkan jawaban dari rdev5 . Menyematkan string yang dikelola penting karena mencegah pengumpul sampah untuk berpindah dan meninggalkan salinan yang tidak dapat Anda hapus.

Saya pikir keuntungan dari solusi saya adalah tidak diperlukan kode yang tidak aman.

/// <summary>
/// Allows a decrypted secure string to be used whilst minimising the exposure of the
/// unencrypted string.
/// </summary>
/// <typeparam name="T">Generic type returned by Func delegate.</typeparam>
/// <param name="secureString">The string to decrypt.</param>
/// <param name="action">
/// Func delegate which will receive the decrypted password as a string object
/// </param>
/// <returns>Result of Func delegate</returns>
/// <remarks>
/// This method creates an empty managed string and pins it so that the garbage collector
/// cannot move it around and create copies. An unmanaged copy of the the secure string is
/// then created and copied into the managed string. The action is then called using the
/// managed string. Both the managed and unmanaged strings are then zeroed to erase their
/// contents. The managed string is unpinned so that the garbage collector can resume normal
/// behaviour and the unmanaged string is freed.
/// </remarks>
public static T UseDecryptedSecureString<T>(this SecureString secureString, Func<string, T> action)
{
    int length = secureString.Length;
    IntPtr sourceStringPointer = IntPtr.Zero;

    // Create an empty string of the correct size and pin it so that the GC can't move it around.
    string insecureString = new string('\0', length);
    var insecureStringHandler = GCHandle.Alloc(insecureString, GCHandleType.Pinned);

    IntPtr insecureStringPointer = insecureStringHandler.AddrOfPinnedObject();

    try
    {
        // Create an unmanaged copy of the secure string.
        sourceStringPointer = Marshal.SecureStringToBSTR(secureString);

        // Use the pointers to copy from the unmanaged to managed string.
        for (int i = 0; i < secureString.Length; i++)
        {
            short unicodeChar = Marshal.ReadInt16(sourceStringPointer, i * 2);
            Marshal.WriteInt16(insecureStringPointer, i * 2, unicodeChar);
        }

        return action(insecureString);
    }
    finally
    {
        // Zero the managed string so that the string is erased. Then unpin it to allow the
        // GC to take over.
        Marshal.Copy(new byte[length], 0, insecureStringPointer, length);
        insecureStringHandler.Free();

        // Zero and free the unmanaged string.
        Marshal.ZeroFreeBSTR(sourceStringPointer);
    }
}

/// <summary>
/// Allows a decrypted secure string to be used whilst minimising the exposure of the
/// unencrypted string.
/// </summary>
/// <param name="secureString">The string to decrypt.</param>
/// <param name="action">
/// Func delegate which will receive the decrypted password as a string object
/// </param>
/// <returns>Result of Func delegate</returns>
/// <remarks>
/// This method creates an empty managed string and pins it so that the garbage collector
/// cannot move it around and create copies. An unmanaged copy of the the secure string is
/// then created and copied into the managed string. The action is then called using the
/// managed string. Both the managed and unmanaged strings are then zeroed to erase their
/// contents. The managed string is unpinned so that the garbage collector can resume normal
/// behaviour and the unmanaged string is freed.
/// </remarks>
public static void UseDecryptedSecureString(this SecureString secureString, Action<string> action)
{
    UseDecryptedSecureString(secureString, (s) =>
    {
        action(s);
        return 0;
    });
}

Kode C # ini adalah yang Anda inginkan.

%ProjectPath%/SecureStringsEasy.cs

using System;
using System.Security;
using System.Runtime.InteropServices;
namespace SecureStringsEasy
{
    public static class MyExtensions
    {
        public static SecureString ToSecureString(string input)
        {
            SecureString secureString = new SecureString();
            foreach (var item in input)
            {
                secureString.AppendChar(item);
            }
            return secureString;
        }
        public static string ToNormalString(SecureString input)
        {
            IntPtr strptr = Marshal.SecureStringToBSTR(input);
            string normal = Marshal.PtrToStringBSTR(strptr);
            Marshal.ZeroFreeBSTR(strptr);
            return normal;
        }
    }
}

Saya berasal dari jawaban ini oleh sclarke81 . Saya suka jawabannya dan saya menggunakan turunan tetapi sclarke81's memiliki bug. Saya tidak punya reputasi jadi saya tidak bisa berkomentar. Masalahnya tampaknya cukup kecil sehingga tidak memerlukan jawaban lain dan saya bisa mengeditnya. Jadi saya lakukan. Itu ditolak. Jadi sekarang kita punya jawaban lain.

sclarke81 Saya harap Anda melihat ini (pada akhirnya):

Marshal.Copy(new byte[length], 0, insecureStringPointer, length);

seharusnya:

Marshal.Copy(new byte[length * 2], 0, insecureStringPointer, length * 2);

Dan jawaban lengkap dengan perbaikan bug:

    /// 
    /// Allows a decrypted secure string to be used whilst minimising the exposure of the
    /// unencrypted string.
    /// 
    /// Generic type returned by Func delegate.
    /// The string to decrypt.
    /// 
    /// Func delegate which will receive the decrypted password as a string object
    /// 
    /// Result of Func delegate
    /// 
    /// This method creates an empty managed string and pins it so that the garbage collector
    /// cannot move it around and create copies. An unmanaged copy of the the secure string is
    /// then created and copied into the managed string. The action is then called using the
    /// managed string. Both the managed and unmanaged strings are then zeroed to erase their
    /// contents. The managed string is unpinned so that the garbage collector can resume normal
    /// behaviour and the unmanaged string is freed.
    /// 
    public static T UseDecryptedSecureString(this SecureString secureString, Func action)
    {
        int length = secureString.Length;
        IntPtr sourceStringPointer = IntPtr.Zero;

        // Create an empty string of the correct size and pin it so that the GC can't move it around.
        string insecureString = new string('\0', length);
        var insecureStringHandler = GCHandle.Alloc(insecureString, GCHandleType.Pinned);

        IntPtr insecureStringPointer = insecureStringHandler.AddrOfPinnedObject();

        try
        {
            // Create an unmanaged copy of the secure string.
            sourceStringPointer = Marshal.SecureStringToBSTR(secureString);

            // Use the pointers to copy from the unmanaged to managed string.
            for (int i = 0; i < secureString.Length; i++)
            {
                short unicodeChar = Marshal.ReadInt16(sourceStringPointer, i * 2);
                Marshal.WriteInt16(insecureStringPointer, i * 2, unicodeChar);
            }

            return action(insecureString);
        }
        finally
        {
            // Zero the managed string so that the string is erased. Then unpin it to allow the
            // GC to take over.
            Marshal.Copy(new byte[length * 2], 0, insecureStringPointer, length * 2);
            insecureStringHandler.Free();

            // Zero and free the unmanaged string.
            Marshal.ZeroFreeBSTR(sourceStringPointer);
        }
    }

    /// 
    /// Allows a decrypted secure string to be used whilst minimising the exposure of the
    /// unencrypted string.
    /// 
    /// The string to decrypt.
    /// 
    /// Func delegate which will receive the decrypted password as a string object
    /// 
    /// Result of Func delegate
    /// 
    /// This method creates an empty managed string and pins it so that the garbage collector
    /// cannot move it around and create copies. An unmanaged copy of the the secure string is
    /// then created and copied into the managed string. The action is then called using the
    /// managed string. Both the managed and unmanaged strings are then zeroed to erase their
    /// contents. The managed string is unpinned so that the garbage collector can resume normal
    /// behaviour and the unmanaged string is freed.
    /// 
    public static void UseDecryptedSecureString(this SecureString secureString, Action action)
    {
        UseDecryptedSecureString(secureString, (s) =>
        {
            action(s);
            return 0;
        });
    }
}

Solusi kerja akhir menurut solusi sclarke81 dan perbaikan John Flaherty adalah:

    public static class Utils
    {
        /// <remarks>
        /// This method creates an empty managed string and pins it so that the garbage collector
        /// cannot move it around and create copies. An unmanaged copy of the the secure string is
        /// then created and copied into the managed string. The action is then called using the
        /// managed string. Both the managed and unmanaged strings are then zeroed to erase their
        /// contents. The managed string is unpinned so that the garbage collector can resume normal
        /// behaviour and the unmanaged string is freed.
        /// </remarks>
        public static T UseDecryptedSecureString<T>(this SecureString secureString, Func<string, T> action)
        {
            int length = secureString.Length;
            IntPtr sourceStringPointer = IntPtr.Zero;

            // Create an empty string of the correct size and pin it so that the GC can't move it around.
            string insecureString = new string('\0', length);
            var insecureStringHandler = GCHandle.Alloc(insecureString, GCHandleType.Pinned);

            IntPtr insecureStringPointer = insecureStringHandler.AddrOfPinnedObject();

            try
            {
                // Create an unmanaged copy of the secure string.
                sourceStringPointer = Marshal.SecureStringToBSTR(secureString);

                // Use the pointers to copy from the unmanaged to managed string.
                for (int i = 0; i < secureString.Length; i++)
                {
                    short unicodeChar = Marshal.ReadInt16(sourceStringPointer, i * 2);
                    Marshal.WriteInt16(insecureStringPointer, i * 2, unicodeChar);
                }

                return action(insecureString);
            }
            finally
            {
                // Zero the managed string so that the string is erased. Then unpin it to allow the
                // GC to take over.
                Marshal.Copy(new byte[length * 2], 0, insecureStringPointer, length * 2);
                insecureStringHandler.Free();

                // Zero and free the unmanaged string.
                Marshal.ZeroFreeBSTR(sourceStringPointer);
            }
        }

        /// <summary>
        /// Allows a decrypted secure string to be used whilst minimising the exposure of the
        /// unencrypted string.
        /// </summary>
        /// <param name="secureString">The string to decrypt.</param>
        /// <param name="action">
        /// Func delegate which will receive the decrypted password as a string object
        /// </param>
        /// <returns>Result of Func delegate</returns>
        /// <remarks>
        /// This method creates an empty managed string and pins it so that the garbage collector
        /// cannot move it around and create copies. An unmanaged copy of the the secure string is
        /// then created and copied into the managed string. The action is then called using the
        /// managed string. Both the managed and unmanaged strings are then zeroed to erase their
        /// contents. The managed string is unpinned so that the garbage collector can resume normal
        /// behaviour and the unmanaged string is freed.
        /// </remarks>
        public static void UseDecryptedSecureString(this SecureString secureString, Action<string> action)
        {
            UseDecryptedSecureString(secureString, (s) =>
            {
                action(s);
                return 0;
            });
        }
    }

// using so that Marshal doesn't have to be qualified
using System.Runtime.InteropServices;    
//using for SecureString
using System.Security;
public string DecodeSecureString (SecureString Convert) 
{
    //convert to IntPtr using Marshal
    IntPtr cvttmpst = Marshal.SecureStringToBSTR(Convert);
    //convert to string using Marshal
    string cvtPlainPassword = Marshal.PtrToStringAuto(cvttmpst);
    //return the now plain string
    return cvtPlainPassword;
}

Jika Anda menggunakan StringBuilderalih - alih a string, Anda dapat menimpa nilai sebenarnya dalam memori setelah selesai. Dengan begitu kata sandi tidak akan berkeliaran di memori sampai pengumpulan sampah mengambilnya.

StringBuilder.Append(plainTextPassword);
StringBuilder.Clear();
// overwrite with reasonably random characters
StringBuilder.Append(New Guid().ToString());