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SQLite密码修改故障排查：RSA加密随机性导致的数据库匹配问题

news 2025/7/10 11:04:45

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，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：

/// <summary>
/// 更新用户密码
/// </summary>
/// <param name="userName"></param>
/// <param name="newPassword"></param>
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：

        /// <summary>/// RSA加密/// </summary>/// <param name="plaintext">明文字符串</param>/// <returns>密文字符串</returns>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：

 /// <summary>/// RSA解密/// </summary>/// <param name="ciphertext">加密字符串</param>/// <returns>明文字符串</returns>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");}}}}
}