C#加解密之AES算法的實現(xiàn)
從這一篇開始呢,寫一下常用的一些加解密方式。一般我們來說呢,對于加密,我們分為可逆和不可逆??赡婕用苡挚煞譃閷ΨQ加密(AES、DES等)和非對稱加密(RSA),還有就是一些編碼加密等(BASE64);不可逆的呢,大部分又都稱為摘要算法(MD5、SHA)。
其實上面扯這些也是白扯,對于一般用戶來講,我從明文能變成看不懂的密文就是加密了,管他叫什么,為什么要寫這些,因為我發(fā)現(xiàn)很多人喜歡較真,拿MD5來說吧,專業(yè)點來講,他確實是摘要算法而不是加密算法,但很多人就是喜歡稱為MD5加密,反正我覺得沒啥大問題,因為的確可以理解成一種不可逆的加密,大家既然說順口了就按順口的來吧,反正都懂就行。
這一篇主要來寫一下對稱加密算法中的AES加密,什么是對稱加密?簡單理解來說,我只有這一把鑰匙,它既可以開鎖也可以關(guān)鎖,其他鑰匙肯定不行。
AES是塊加密,稍微介紹一些AES的參數(shù)以及約束:
- Key(密鑰):AES的密鑰長度必須為128Bit、192Bit、256Bit(一般又都稱為AES128,AES192,AES256),我們一般使用的字母數(shù)字等,占位都是1Byte,根據(jù)換算公式 1 Byte=8 Bit,所以我們的密鑰長度就只能是16、24、32;
- IV(向量):“加密”初始塊,一般為128Bit,即長度為16,與塊的長度一樣
- Mode(加密模式):可分為CBC(密碼塊鏈模式)、ECB(電子密碼本模式)、OFB(輸出反饋模式)、 CFB(密碼反饋模式)、CTS(密碼文本竊用模式)、CTR(計數(shù)器模式)
- Padding(填充模式):NoPadding(不填充)、PKCS7(每個字節(jié)填充該字節(jié)序列的長度)、Zeros(填充0)、ANSIX923(最后一個字節(jié)填充字節(jié)序列的長度,其余字節(jié)均填充數(shù)字零)、ISO10126(最后一個字節(jié)填充字節(jié)序列的長度,其余字節(jié)填充隨機數(shù)據(jù))、PKCS5(和PKCS7一樣)
理解了上面所描述的那些參數(shù)之后(其實不理解有沒關(guān)系,只是做一下基礎(chǔ)了解,我們大部分都只是做應用層,能用就行了);接下來我們使用代碼來實現(xiàn),更直觀的感受下。
實現(xiàn)功能
使用AES加密方式加解密文本數(shù)據(jù)
開發(fā)環(huán)境
開發(fā)工具:Visual Studio 2013
.NET Framework版本:4.5
實現(xiàn)代碼
public class AesUtil { /// <summary> /// AES加密 /// </summary> /// <param name="aesModel"></param> /// <returns></returns> public static byte[] Encrypt(AesModel aesModel) { //使用32位密鑰 byte[] key32 = new byte[32]; //如果我們的密鑰不是32為,則自動補全到32位 byte[] byteKey = Encoding.UTF8.GetBytes(aesModel.Key.PadRight(key32.Length)); //復制密鑰 Array.Copy(byteKey, key32, key32.Length); //使用16位向量 byte[] iv16 = new byte[16]; //如果我們的向量不是16為,則自動補全到16位 byte[] byteIv = Encoding.UTF8.GetBytes(aesModel.IV.PadRight(iv16.Length)); //復制向量 Array.Copy(byteIv, iv16, iv16.Length); // 創(chuàng)建加密對象,Rijndael 算法 //Rijndael RijndaelAes = Rijndael.Create(); RijndaelManaged RijndaelAes = new RijndaelManaged(); RijndaelAes.Mode = aesModel.Mode; RijndaelAes.Padding = aesModel.Padding; RijndaelAes.Key = key32; RijndaelAes.IV = iv16; byte[] result = null; try { using (MemoryStream ms = new MemoryStream()) { using (CryptoStream EncryptStream = new CryptoStream(ms, RijndaelAes.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write)) { EncryptStream.Write(aesModel.Data, 0, aesModel.Data.Length); EncryptStream.FlushFinalBlock(); result = ms.ToArray(); } } } catch { } return result; } /// <summary> /// AES解密 /// </summary> /// <param name="aesModel"></param> /// <returns></returns> public static byte[] Decrypt(AesModel aesModel) { //使用32位密鑰 byte[] key32 = new byte[32]; //如果我們的密鑰不是32為,則自動補全到32位 byte[] byteKey = Encoding.UTF8.GetBytes(aesModel.Key.PadRight(key32.Length)); //復制密鑰 Array.Copy(byteKey, key32, key32.Length); //使用16位向量 byte[] iv16 = new byte[16]; //如果我們的向量不是16為,則自動補全到16位 byte[] byteIv = Encoding.UTF8.GetBytes(aesModel.IV.PadRight(iv16.Length)); //復制向量 Array.Copy(byteIv, iv16, iv16.Length); // 創(chuàng)建解密對象,Rijndael 算法 //Rijndael RijndaelAes = Rijndael.Create(); RijndaelManaged RijndaelAes = new RijndaelManaged(); RijndaelAes.Mode = aesModel.Mode; RijndaelAes.Padding = aesModel.Padding; RijndaelAes.Key = key32; RijndaelAes.IV = iv16; byte[] result = null; try { using (MemoryStream ms = new MemoryStream(aesModel.Data)) { using (CryptoStream DecryptStream = new CryptoStream(ms, RijndaelAes.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Read)) { using (MemoryStream msResult = new MemoryStream()) { byte[] temp = new byte[1024*1024]; int len = 0; while ((len = DecryptStream.Read(temp, 0, temp.Length)) > 0) { msResult.Write(temp, 0, len); } result = msResult.ToArray(); } } } } catch { } return result; } /// <summary> /// AES加密字符串 /// </summary> /// <param name="data"></param> /// <param name="key"></param> /// <param name="iv"></param> /// <returns></returns> public static string Encrypt(string data, string key, string iv="") { byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(data); byte[] result = Encrypt(new AesModel { Data = bytes, Key = key, IV = iv, Mode = CipherMode.CBC, Padding = PaddingMode.PKCS7 }); if (result == null) { return ""; } return Convert.ToBase64String(result); } /// <summary> /// AES解密字符串 /// </summary> /// <param name="data"></param> /// <param name="key"></param> /// <param name="iv"></param> /// <returns></returns> public static string Decrypt(string data, string key, string iv = "") { byte[] bytes = Convert.FromBase64String(data); byte[] result = Decrypt(new AesModel { Data = bytes, Key = key, IV = iv, Mode = CipherMode.CBC, Padding = PaddingMode.PKCS7 }); if (result == null) { return ""; } return Encoding.UTF8.GetString(result); } public class AesModel { /// <summary> /// 需要加密/解密的數(shù)據(jù) /// </summary> public byte[] Data { get; set; } /// <summary> /// 密鑰 /// </summary> public string Key { get; set; } /// <summary> /// 向量 /// </summary> public string IV { get; set; } /// <summary> /// 加密模式 /// </summary> public CipherMode Mode { get; set; } /// <summary> /// 填充模式 /// </summary> public PaddingMode Padding { get; set; } } }
private void btn_Aes_Encrypt_Click(object sender, EventArgs e) { string result= AesUtil.Encrypt(textBox1.Text, "12345678900987654321"); textBox2.Text = result; } private void btn_Aes_Decrypt_Click(object sender, EventArgs e) { string result = AesUtil.Decrypt(textBox2.Text, "12345678900987654321"); textBox1.Text = result; }
實現(xiàn)效果
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