C#实现AES+RSA加密通信时AES解密开头出现乱码如何解决

问题根因 #

最直接导致解密开头乱码的原因是服务端创建解密器的顺序错误：
你服务端代码先调用 aes.CreateDecryptor() 生成解密器，之后才给 aes.IV 赋值硬编码的固定值。CreateDecryptor() 方法会在调用时立即读取当前AES实例的Key和IV生成转换器，后续修改AES实例的IV不会对已经生成的解密器生效，导致解密器实际使用的是AES实例初始化时自动生成的随机IV，和加密时的IV不匹配，第一个加密块（通常16字节）解密错误，表现为开头乱码。

其他需要修复的错误 #

• 所有NetworkStream.Read调用未处理返回值：TCP是流式协议，Read方法不保证一次性读取到你期望长度的所有数据，返回值代表本次实际读取到的字节数，你需要根据返回值截取有效字节，否则buffer中未填充的部分会被转为无效的\0字符，导致字符串分割、Base64解析出错。
• 复用ICryptoTransform加密多段独立数据：AES默认CBC模式是链式加密，加密完一段数据调用TransformFinalBlock后，转换器状态可能不符合下一段独立数据的加密要求，每段独立数据加密/解密都应该重新创建对应转换器。
• 密钥交换逻辑冗余混乱：你客户端生成RSA密钥对、发送公钥到服务端的逻辑完全无用，你需要的是客户端用服务端公钥加密AES密钥，服务端用自身私钥解密即可，当前服务端代码导入客户端公钥后又导入自身私钥，直接覆盖了之前的密钥配置，属于无效逻辑。
• 硬编码IV存在安全风险：IV应该每次加密随机生成，随密文一起传输，硬编码IV会降低加密安全性。

修复示例 #

服务端核心逻辑调整（解决开头乱码的核心修改） #

// 先赋值Key和IV，再创建解密器
aes.Key = rsa.Decrypt(Convert.FromBase64String(Encoding.UTF8.GetString(bytesFrom).Split("$")[0]), RSAEncryptionPadding.Pkcs1);
// 先设置IV
aes.IV = Encoding.UTF8.GetBytes("1234567890123456");
// 再创建解密器
ICryptoTransform decrypt = aes.CreateDecryptor();

通用Read方法封装（解决TCP流读取不完整问题） #

private string ReadUntilDelimiter(NetworkStream stream, char delimiter = '$')
{
    var buffer = new List<byte>();
    int readByte;
    while ((readByte = stream.ReadByte()) != -1)
    {
        if ((char)readByte == delimiter) break;
        buffer.Add((byte)readByte);
    }
    return Encoding.UTF8.GetString(buffer.ToArray());
}

后续读取数据直接调用该方法即可拿到完整的、不包含分隔符的有效字符串，不需要手动处理分割和读取长度。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者BurntRanch