如何配置.NET AES算法以生成符合FIPS 197标准的结果？

你的代码无法得到预期结果主要有3个关键问题：

• 错误使用StreamWriter写入字节数据：StreamWriter是字符流，会把字节数组按默认编码转成字符再写入，导致原始加密数据被篡改，应该直接用CryptoStream的字节写入方法。
• 未禁用填充：FIPS 197的示例输入正好是一个128位块，不需要任何填充，必须设置PaddingMode.None。
• ECB模式不需要IV：虽然设置IV不会影响ECB的结果，但属于多余操作，ECB模式本身不使用IV。

另外，推荐使用Aes.Create()替代已过时的RijndaelManaged，这是.NET官方推荐的AES实现方式。

修正后的代码如下：

var data = new byte[] { 0x32, 0x43, 0xf6, 0xa8, 0x88, 0x5a, 0x30, 0x8d, 0x31, 0x31, 0x98, 0xa2, 0xe0, 0x37, 0x07, 0x34 };
var key = new byte[] { 0x2b, 0x7e, 0x15, 0x16, 0x28, 0xae, 0xd2, 0xa6, 0xab, 0xf7, 0x15, 0x88, 0x09, 0xcf, 0x4f, 0x3c };
var expected = new byte[] { 0x39, 0x25, 0x84, 0x1d, 0x02, 0xdc, 0x09, 0xfb, 0xdc, 0x11, 0x85, 0x97, 0x19, 0x6a, 0x0b, 0x32 };

using (var aesAlg = Aes.Create())
{
    aesAlg.Key = key;
    aesAlg.Mode = CipherMode.ECB;
    aesAlg.BlockSize = 128;
    aesAlg.Padding = PaddingMode.None; // 关键：禁用填充

    var encryptor = aesAlg.CreateEncryptor();
    using (MemoryStream msEncrypt = new MemoryStream())
    {
        using (var csEncrypt = new CryptoStream(msEncrypt, encryptor, CryptoStreamMode.Write))
        {
            // 直接写入原始字节数组，避免字符编码转换
            csEncrypt.Write(data, 0, data.Length);
            csEncrypt.FlushFinalBlock(); // 确保所有数据被处理
        }
        var actual = msEncrypt.ToArray();

        // 验证结果
        Debug.Assert(actual.Length == expected.Length);
        for (int i = 0; i < actual.Length; i++)
        {
            Debug.Assert(actual[i] == expected[i]);
        }
    }
}

运行这段代码后，actual会完全匹配FIPS 197附录B给出的预期结果。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Torsten