C#基础：.NET环境下WebConfig的加密

在将ASP.NET项目部署到服务器上时，内网环境下Web.Config往往是直接复制过去。对于外网环境，则需要对Web.Config文件进行加密。

.NET环境下一共提供了2种方式的加密功能，分别是DpapiProtectedConfigurationProvider和RsaProtectedConfigurationProvider提供程序。

前者在本机加密Web.Config后，只能在本机进行解密，如果需要将Config文件复制到外部主机，则无法进行解密。后者在本机加密Config文件后，可以到处密钥容器，当把Config文件复制到外部主机后，可对先前导出的文件进行导入功能，导入后既可自动解密。

由于经常需要复制Config文件到外部主机，因此Rsa保护程序更加适用于实际业务场景，本文将详细介绍RsaProtectedConfigurationProvider程序的使用步骤。

1. 使用RsaProvider提供程序，需要首先进入.NET Framework运行环境，可以配置环境变量或使用cd指令。

cd  C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727

2. 接着便可以使用aspnet_regiis.exe创建一个Rsa密钥容器。密钥容器分用户级别和计算机级别两种情况，由于使用用户级别密钥没什么益处，一般使用计算机级别既可。

aspnet_regiis -pc "MyKeys" -exp

3. 创建密钥容器后，还需要设置密钥容器的访问权限，下面的命令授予NETWORK SERVICE 帐户对计算机级别的 “MyKeys” RSA 密钥容器的访问权限。msdn上有一个aspx程序会展示你的asp.net程序的用户标志，不过本人实际执行pa指令后会报错。

aspnet_regiis -pa "MyKeys" "NT AUTHORITY\NETWORK SERVICE"

4. 在Web.Config文件中加上如下配置节点，MyProvider为你的保护程序名称，可随意指定。keyContainerName为前面设置的密钥容器名称，useMachineContainer为true表示使用计算机级别密钥，为false表示使用使用用户级密钥。

这段配置节不要像msdn那样直接放在configure配置节点下面，这样会报错，建议放在你需要加密节点的后面。

   <configProtectedData>
      <providers>
         <add name="MyProvider"
              type="System.Configuration.RsaProtectedConfigurationProvider, System.Configuration, Version=2.0.0.0,
                    Culture=neutral, PublicKeyToken=b03f5f7f11d50a3a,
                    processorArchitecture=MSIL"
              keyContainerName="MyKeys"
              useMachineContainer="true" />
      </providers>
   </configProtectedData>

5 .下面的指令将对指定路径下的config文件节点进行加密，如果配置文件中还有session的sql连接字符串，也可以对sessionState节点进行加密。

aspnet_regiis -pef "connectionStrings"  "D:\WebApp"  -prov   "MyProvider"

aspnet_regiis -pef "system.web/sessionState"  "D:\WebApp"  -prov   "MyProvider"

加密后的connectionStrings节点如下所示，此时仍可访问ASP.NET应用程序。

  <connectionStrings configProtectionProvider="MyProvider">
    <EncryptedData Type="http://www.w3.org/2001/04/xmlenc#Element"
      xmlns="http://www.w3.org/2001/04/xmlenc#">
      <EncryptionMethod Algorithm="http://www.w3.org/2001/04/xmlenc#tripledes-cbc" />
      <KeyInfo xmlns="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#">
        <EncryptedKey xmlns="http://www.w3.org/2001/04/xmlenc#">
          <EncryptionMethod Algorithm="http://www.w3.org/2001/04/xmlenc#rsa-1_5" />
          <KeyInfo xmlns="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#">
            <KeyName>Rsa Key</KeyName>
          </KeyInfo>
          <CipherData>
            <CipherValue>X3XoBfbo/h9QUeVUV8A1EGMM0NQuBnhfuC/iV1e7CCmGaiRt9ogmICenTK8VAmGfhufPzWFu5UUHSiO/6BIvYPEO5WoWlj3h5/sUQmRj6NsAJOnrnYHEjta4oQb4XajxazWcf3HUeWR0mG4wDCiUfTZaRIRmXkGgfbxewpsKJ5k=</CipherValue>
          </CipherData>
        </EncryptedKey>
      </KeyInfo>
      <CipherData>
        <CipherValue>suqFgGjGFaon62YNI2VM5SQymcf4yyAku9fWQuvgClj1bfqixK9kIs9IE0I0m2u4gLbF+y0xPharfcOFJpXHDwHoaCrNQsxsutqiXquX67bYcJeYaMz5ja9ebqAtQvKIiZ/kHGvFIPXSCg5HiW/GGQwaf3FESVEsOaSAJZ3JJk9MlkkwDd6LepgtcCVjLnEK0lOeEFznrngizFFZWAsYjh5UCF5lNxNxf/IBwtznsfiFi2tV1F4sx9HkJEEryf5MEtu1RAA/wqarMvn7dlXhpGconpNPXA1IGlTmaZ/S1bR/FsO39skgHrs+OHsDMbJrI5ZO4TXXbK/DD86GPzu9JXrVKNVImzzW0V8aMc2HcVNClPsMwwgGaH6PNhE0xkjV6YH77XcLdVsKibvnwMlO/4kjGKoNXaSkFBoAEgprzi8=</CipherValue>
      </CipherData>
    </EncryptedData>
  </connectionStrings>

如果需要解密，可以执行下面这条指令aspnet_regiis -pdf "connectionStrings" "D:\WebApp"

<connectionStrings>
<add name="DefaultConnection" connectionString="Data Source=(LocalDb)\MSSQLLocalDB;AttachDbFilename=|DataDirectory|\aspnet-WebApp-20170622060005.mdf;Initial Catalog=aspnet-WebApp-20170622060005;Integrated Security=True"
providerName="System.Data.SqlClient" />
</connectionStrings>

6. 导出密钥容器，密钥信息将被存储在导出的xml文件中，pri表示将公钥和私钥一起导出。

aspnet_regiis  -px "MyKeys" "D:/MyKeys.xml"  -pri

7.  有了这个xml文件，就相当于有了密钥容器，导出密钥容器后可以对密钥容器进行删除，删除指令如下。

aspnet_regiis  -pz  "MyKeys"

8. 删除密钥容器后，如果前面你没有对Config文件进行解密，那么运行ASP.NET程序将会直接报错。

在本人实际操作中发现，如果对正在运行的ASP.NET应用程序的Web.Config文件进行加密，加密后立即删除密钥，此时点击运行（不调试）仍可正常访问。这表明Rsa解密操作在内存中执行，只有重新生成解决方案或调试（会执行生成操作）后，访问才会报错。

9. 现在可以将加密后的config文件和导出的MyKeys.xml一起复制到服务器上，此时运行网站将会直接报错，需执行下面的导入指令。

aspnet_regiis -pi "MyKeys"  "D:/MyKeys.xml"

导入后，在本机访问ASP.NET网站会发现仍然报错，提示无法open  Provider。这个坑最终在网上找到解决方法，如下面指令所示，需要为应用程序池设置对密钥容器的访问权限。

aspnet_regiis -pa "MyKeys"   "IIS APPPOOL\MyWeb" -full

自此整个流程已结束，可以将上面这些指令封装成2个批处理程序，一个是密钥制作bat，一个是导入bat，如下所示。

@echo on
cd C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v2..

::设置config地址,config文件要在E:\test下面
set configAddress="E:\test"

::创建RSA密钥容器
aspnet_regiis -pc  "MyKeys" -exp

::设置密钥容器访问权限
aspnet_regiis -pa "MyKeys" "NT AUTHORITY\NETWORK SERVICE"

::加密
aspnet_regiis -pef "connectionStrings"  "D:\WebApp"  -prov   "MyProvider"

aspnet_regiis -pef "system.web/sessionState"  "D:\WebApp"  -prov   "MyProvider"

::导出
aspnet_regiis  -px "MyKeys" "D:/MyKeys.xml"  -pri

::删除密钥容器
aspnet_regiis  -pz  "MyKeys" 

pause

@echo on
cd C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727

::删除旧的密钥容器
aspnet_regiis  -pz  "MyKeys" 

::导入新的密钥容器
aspnet_regiis -pi "MyKeys"  "D:/MyKeys.xml"

::设置应用程序池的访问权限
aspnet_regiis -pa "MyKeys"   "IIS APPPOOL\MyWeb" -full

pause

在写完这2个bat后，我想起前面的解密指令aspnet_regiis -pdf "connectionStrings" "D:\WebApp"，它只需要提供节点名称和路径。也就是说，如果攻击者能够在被攻击的服务器上执行cmd指令，那么他就可以对config进行解密。这个问题如有前辈有更好的解决方式，欢迎您指导留言。

如果当初微软编写这个指令解析方法时，加上一个key的参数。那么即使攻击者能够执行cmd指令，由于不知道key的名称，所以仍然无法对config进行解密。

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