C#實現加密與解密詳解

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一、Hash加密，使用HashAlgorithm哈希算法類的派生類（MD5、SHA1等）

特點：隻能加密，不可逆。可對目標信息生成一段特定長度唯一的Hash值。

HashAlgorithm派生類包括：

  • KeyedHashAlgorithm: 顯示所有加密哈希算法實現均必須從中派生的抽象類。
  • MD5: 表示 MD5 哈希算法的所有實現均從中繼承的抽象類。
    ————MD5Crypto​Service​Provider:使用加密服務提供程序 (CSP) 提供的實現，計算輸入數據的 MD5 哈希值。
  • RIPEMD160: 表示 MD160 哈希算法的所有實現均從中繼承的抽象類。
  • SHA1: 計算輸入數據的 SHA1 哈希值。
    ————SHA1Crypto​Service​Provider:使用加密服務提供程序 (CSP) 提供的實現，計算輸入數據的 SHA1 哈希值。
  • SHA256: 計算輸入數據的 SHA256 哈希值。
  • SHA384: 計算輸入數據的 SHA384 哈希值。
  • SHA512: 計算輸入數據的 SHA512 哈希值。

1、使用抽象類HashAlgorithm

//明文密碼由字符串轉換為byte數組
byte[] clearBytes =Encoding.Default.GetBytes("123");

//由明文的byte數組計算出MD5密文byte數組
byte[] hashedBytes = ((HashAlgorithm)CryptoConfig.CreateFromName("MD5")).ComputeHash(clearBytes);
//把byte數組轉換為字符串後返回，BitConverter用於將基礎數據類型與字節數組相互轉換
string result = BitConverter.ToString(hashedBytes).Replace("-", "");

Console.Write(result);

2、使用抽象類MD5

byte[] clearBytes = Encoding.Default.GetBytes("123");
byte[] hashedBytes =  MD5.Create().ComputeHash(clearBytes);

StringBuilder sBuilder = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < hashedBytes.Length; i++)
{
    sBuilder.Append(hashedBytes[i].ToString("x2"));
}
string result = sBuilder.ToString();
Console.Write(result);

3、使用MD5CryptoServiceProvider類

byte[] clearBytes = Encoding.Default.GetBytes("123");
byte[] hashedBytes = new MD5CryptoServiceProvider().ComputeHash(clearBytes);
string result = "";
for (int i = 0; i < hashedBytes.Length; i++)
    result += hashedBytes[i].ToString("X").PadLeft(2, '0');

Console.Write(result);

4、Web使用的Hash加密：FormsAuthentication類

FormAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(str,"MD5")//或者“SHA1”

5、文件哈希計算

  • MD5是一個將任意長度的數據字符串轉化成短的固定長度的值的單向操作。任意兩個字符串不應有相同的散列值（即，有“很大可能”是不一樣的，並且要人為地創造出來兩個散列值相同的字符串應該是困難的）。
  • 因此MD5經常用於校驗字符串或者文件，因為如果文件的MD5不一樣，說明文件內容也是不一樣的，即經過修改的，如果發現下載的文件和給的md5值不一樣，就需要慎重使用。
  • MD5文件校驗用途非常多，例如：遊戲patch包的校驗，病毒文件確認，app提審校驗等等，隻要需要確認某一個文件的唯一性和正確性，都會使用md5作為校驗。

輸入文件路徑，就可以得到對應的哈希值，這個哈希值是對文件本身內容包括文件名字有關，跟文件存放的路徑和運行平臺，設備無關。

string GetFileHash(string path)
{
    var hash = MD5.Create();//SHA1.Create();
    var stream = new FileStream(path, FileMode.Open);
    byte[] hashByte = hash.ComputeHash(stream);
    stream.Close();
    return BitConverter.ToString(hashByte).Replace("-", "");
}

二、對稱加密：使用SymmetricAlgorithm對稱算法類的派生類（Aes、DES等）

特點：指加密和解密使用相同密鑰的加密算法。

對稱加密算法的優點在於加解密的高速度和使用長密鑰時的難破解性。

SymmetricAlgorithm派生類包括：

  • Aes:表示高級加密標準 (AES) 的所有實現都必須從中繼承的抽象基類。
    ————Aes​Crypto​Service​Provider:使用高級加密標準 (AES) 算法的加密應用程序編程接口 (CAPI) 實現來執行對稱加密和解密。
  • DES:表示所有 DES 實現都必須從中派生的數據加密標準 (DES) 算法的基類。
    ————DESCrypto​Service​Provider:定義訪問數據加密標準 (DES) 算法的加密服務提供程序 (CSP) 版本的包裝對象。
  • RC2:表示 RC2 算法的所有實現都必須從中派生的基類。
  • Rijndael:表示 Rijndael 對稱加密算法的所有實現必須從其繼承的基類。
  • TripleDES:表示三重數據加密標準算法的基類
public static string strKey = "abcdefgh";//註意：這裡的密鑰sKey必須能轉為8個byte，即輸入密鑰為8半角個字符或者4個全角字符或者4個漢字的字符串
public static string strIV = "ijklmnop";

// 加密
public static string Encrypt(string _strQ)
{
    byte[] buffer = Encoding.UTF8.GetBytes(_strQ);
    MemoryStream ms = new MemoryStream();
    DESCryptoServiceProvider des = new DESCryptoServiceProvider();
    CryptoStream encStream = new CryptoStream(ms, des.CreateEncryptor(Encoding.UTF8.GetBytes(strKey), Encoding.UTF8.GetBytes(strIV)), CryptoStreamMode.Write);
    encStream.Write(buffer, 0, buffer.Length);
    encStream.FlushFinalBlock();
    return Convert.ToBase64String(ms.ToArray());
}

// 解密
public static string Decrypt(string _strQ)
{
    byte[] buffer = Convert.FromBase64String(_strQ);
    MemoryStream ms = new MemoryStream();
    DESCryptoServiceProvider des = new DESCryptoServiceProvider();
    CryptoStream encStream = new CryptoStream(ms, des.CreateDecryptor(Encoding.UTF8.GetBytes(strKey), Encoding.UTF8.GetBytes(strIV)), CryptoStreamMode.Write);
    encStream.Write(buffer, 0, buffer.Length);
    encStream.FlushFinalBlock();
    return Encoding.UTF8.GetString(ms.ToArray());
}

三、非對稱加密：使用AsymmetricAlgorithm非對稱算法類的派生類（DSA、RSA等）

特點：指加密和解密使用不同密鑰的加密算法，也稱為公私鑰加密。公鑰是可以公開用來加密，私匙嚴格由接受方保密用於加密。

非對稱加密的缺點是加解密速度要遠遠慢於對稱加密。

AsymmetricAlgorithm派生類包括：

  • DSA:表示數字簽名算法（DSA）的所有實現都必須從中繼承的抽象基類。
    ————DSACryptoServiceProvider:使用加密服務提供程序 (CSP) 提供的 DSA算法的實現執行不對稱加密和解密。
  • ECDiffie​Hellman：
  • ECDsa:
  • RSA:表示 RSA 算法的所有實現均從中繼承的基類。
    ————RSACrypto​Service​Provider:使用加密服務提供程序 (CSP) 提供的 RSA 算法的實現執行不對稱加密和解密。
/// 

/// 獲取加密所使用的key，RSA算法是一種非對稱密碼算法，所謂非對稱，就是指該算法需要一對密鑰，使用其中一個加密，則需要用另一個才能解密。
/// 
public static void GetKey()
{
    string PublicKey = string.Empty;
    string PrivateKey = string.Empty;
    RSACryptoServiceProvider rSACryptoServiceProvider = new RSACryptoServiceProvider();
    PublicKey = rSACryptoServiceProvider.ToXmlString(false);
    // 獲取公匙，用於加密
    PrivateKey = rSACryptoServiceProvider.ToXmlString(true);
    // 獲取公匙和私匙，用於解密

    //Console.WriteLine("PublicKey is {0}", PublicKey);        // 輸出公匙
    //Console.WriteLine("PrivateKey is {0}", PrivateKey);     // 輸出密匙
    //密匙中含有公匙，公匙是根據密匙進行計算得來的。

    using (StreamWriter streamWriter = new StreamWriter("PublicKey.xml"))
    {
        streamWriter.Write(rSACryptoServiceProvider.ToXmlString(false));// 將公匙保存到運行目錄下的PublicKey
    }
    using (StreamWriter streamWriter = new StreamWriter("PrivateKey.xml"))
    {
        streamWriter.Write(rSACryptoServiceProvider.ToXmlString(true)); // 將公匙&私匙保存到運行目錄下的PrivateKey
    }
}

/// 

/// 加密
/// 
private static string Encryption(string str)
{
    RSACryptoServiceProvider rSACryptoServiceProvider = new RSACryptoServiceProvider();
    using (StreamReader streamReader = new StreamReader("PublicKey.xml")) // 讀取運行目錄下的PublicKey.xml
    {
        rSACryptoServiceProvider.FromXmlString(streamReader.ReadToEnd()); // 將公匙載入進RSA實例中
    }

    byte[] buffer = Encoding.UTF8.GetBytes(str); // 將明文轉換為byte[]

    // 加密後的數據就是一個byte[] 數組,可以以 文件的形式保存 或 別的形式(網上很多教程,使用Base64進行編碼化保存)
    byte[] EncryptBuffer = rSACryptoServiceProvider.Encrypt(buffer, false); // 進行加密
    return Convert.ToBase64String(EncryptBuffer); // 如果使用base64進行明文化，在解密時 需要再次將base64 轉換為byte[]
}

/// 

/// 解密
/// 
private static string Decrypt(string strEncryptBase64)
{
    RSACryptoServiceProvider rSACryptoServiceProvider = new RSACryptoServiceProvider();
    using (StreamReader streamReader = new StreamReader("PrivateKey.xml")) // 讀取運行目錄下的PrivateKey.xml
    {
        rSACryptoServiceProvider.FromXmlString(streamReader.ReadToEnd()); // 將私匙載入進RSA實例中
    }

    byte[] buffer = Convert.FromBase64String(strEncryptBase64);
    // 解密後得到一個byte[] 數組
    byte[] DecryptBuffer = rSACryptoServiceProvider.Decrypt(buffer, false); // 進行解密
    string str = Encoding.UTF8.GetString(DecryptBuffer); // 將byte[]轉換為明文

    return str;
}

到此這篇關於C#加密與解密的文章就介紹到這瞭。希望對大傢的學習有所幫助，也希望大傢多多支持WalkonNet。

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