C#加解密之AES算法的實現

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,對於加密,我們分為可逆和不可逆。可逆加密又可分為對稱加密(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,對於一般用戶來講,我從明文能變成看不懂的密文就是加密瞭,管他叫什麼,為什麼要寫這些,因為我發現很多人喜歡較真,拿MD5來說吧,專業點來講,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,大傢既然說順口瞭就按順口的來吧,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,什麼是對稱加密?簡單理解來說,我隻有這一把鑰匙,它既可以開鎖也可以關鎖,其他鑰匙肯定不行。

AES是塊加密,稍微介紹一些AES的參數以及約束:

  • 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字等,占位都是1Byte,根據換算公式 1 Byte=8 Bit,所以我們的密鑰長度就隻能是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(計數器模式)
  • Padding(填充模式):NoPadding(不填充)、PKCS7(每個字節填充該字節序列的長度)、Zeros(填充0)、ANSIX923(最後一個字節填充字節序列的長度,其餘字節均填充數字零)、ISO10126(最後一個字節填充字節序列的長度,其餘字節填充隨機數據)、PKCS5(和PKCS7一樣)

理解瞭上面所描述的那些參數之後(其實不理解有沒關系,隻是做一下基礎瞭解,我們大部分都隻是做應用層,能用就行瞭);接下來我們使用代碼來實現,更直觀的感受下。

實現功能

使用AES加密方式加解密文本數據

開發環境

開發工具:Visual Studio 2013

.NET Framework版本:4.5

實現代碼

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/解密的數據
            /// </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;
        }

實現效果

以上就是C#加解密之AES算法的實現的詳細內容,更多關於C# AES算法的資料請關註WalkonNet其它相關文章!

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