Encoding.UTF8转换哈希/盐字节数组后值不一致的原因及解决

问题原因 #

UTF-8编码是用来处理符合Unicode标准的文本字符的，不是用来表示任意二进制字节序列的。HMAC生成的盐和哈希是纯二进制数据，里面肯定有很多无法被UTF-8识别为有效字符的字节。当你调用Encoding.UTF8.GetString()时，这些无效字节会被自动替换成通用替换字符（�），原始字节的信息直接就丢了。之后再用Encoding.UTF8.GetBytes()转回去，替换字符对应的字节和原始字节完全不一样，自然得不到和原数组一致的结果。

修正方案 #

改用Base64编码来做字节数组和字符串的转换——Base64就是专门为二进制数据的文本化表示设计的，能保证数据完整可逆。修改后的代码如下：

string password = "xxx";

byte[] pswSalt;
byte[] pswHash;

using (HMACSHA512 hmac = new HMACSHA512())
{
    pswSalt = hmac.Key;
    pswHash = hmac.ComputeHash(System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(password));
}

// 将字节数组转为Base64字符串
var saltAsString = Convert.ToBase64String(pswSalt);
var hashAsString = Convert.ToBase64String(pswHash);

// 将Base64字符串转回字节数组
var pswSaltFromString = Convert.FromBase64String(saltAsString);
var pswHashFromString = Convert.FromBase64String(hashAsString);

现在验证的话，转换后的字节数组和原始数组会完全一致，因为Base64编码不会丢失任何二进制信息，这也是存储、传输哈希、盐这类二进制数据的标准做法。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Val