C#加解密之AES算法的实现

2022-08-23 17:55:06
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实现功能开发环境实现代码实现效果

从这一篇开始呢,写一下常用的一些加解密方式。一般我们来说呢,对于加密,我们分为可逆和不可逆。可逆加密又可分为对称加密(AES、DES等)和非对称加密(RSA),还有就是一些编码加密等(BASE64);不可逆的呢,大部分又都称为摘要算法(MD5、SHA)。

其实上面扯这些也是白扯,对于一般用户来讲,我从明文能变成看不懂的密文就是加密了,管他叫什么,为什么要写这些,因为我发现很多人喜欢较真,拿MD5来说吧,专业点来讲,他确实是摘要算法而不是加密算法,但很多人就是喜欢称为MD5加密,反正我觉得没啥大问题,因为的确可以理解成一种不可逆的加密,大家既然说顺口了就按顺口的来吧,反正都懂就行。

这一篇主要来写一下对称加密算法中的AES加密,什么是对称加密?简单理解来说,我只有这一把钥匙,它既可以开锁也可以关锁,其他钥匙肯定不行。

AES是块加密,稍微介绍一些AES的参数以及约束:

    Key(密钥):AES的密钥长度必须为128Bit、192Bit、256Bit(一般又都称为AES128,AES192,AES256),我们一般使用的字母数字等,占位都是1Byte,根据换算公式 1 Byte=8 Bit,所以我们的密钥长度就只能是16、24、32;IV(向量):“加密”初始块,一般为128Bit,即长度为16,与块的长度一样Mode(加密模式):可分为CBC(密码块链模式)、ECB(电子密码本模式)、OFB(输出反馈模式)、 CFB(密码反馈模式)、CTS(密码文本窃用模式)、CTR(计数器模式)Padding(填充模式):NoPadding(不填充)、PKCS7(每个字节填充该字节序列的长度)、Zeros(填充0)、ANSIX923(最后一个字节填充字节序列的长度,其余字节均填充数字零)、ISO10126(最后一个字节填充字节序列的长度,其余字节填充随机数据)、PKCS5(和PKCS7一样)

    理解了上面所描述的那些参数之后(其实不理解有没关系,只是做一下基础了解,我们大部分都只是做应用层,能用就行了);接下来我们使用代码来实现,更直观的感受下。

    实现功能

    使用AES加密方式加解密文本数据

    开发环境

    开发工具:Visual>

    .NET Framework版本:4.5

    实现代码

    public class AesUtil
        {
            /// <summary>
            /// AES加密
            /// </summary>
            /// <param name="aesModel"></param>
            /// <returns></returns>
            public static byte[] Encrypt(AesModel aesModel)
            {
                //使用32位密钥
                byte[] key32 = new byte[32];
                //如果我们的密钥不是32为,则自动补全到32位
                byte[] byteKey = Encoding.UTF8.GetBytes(aesModel.Key.PadRight(key32.Length));
                //复制密钥
                Array.Copy(byteKey, key32, key32.Length);
    
                //使用16位向量
                byte[] iv16 = new byte[16];
                //如果我们的向量不是16为,则自动补全到16位
                byte[] byteIv = Encoding.UTF8.GetBytes(aesModel.IV.PadRight(iv16.Length));
                //复制向量
                Array.Copy(byteIv, iv16, iv16.Length);
    
                // 创建加密对象,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位密钥
                byte[] key32 = new byte[32];
                //如果我们的密钥不是32为,则自动补全到32位
                byte[] byteKey = Encoding.UTF8.GetBytes(aesModel.Key.PadRight(key32.Length));
                //复制密钥
                Array.Copy(byteKey, key32, key32.Length);
    
                //使用16位向量
                byte[] iv16 = new byte[16];
                //如果我们的向量不是16为,则自动补全到16位
                byte[] byteIv = Encoding.UTF8.GetBytes(aesModel.IV.PadRight(iv16.Length));
                //复制向量
                Array.Copy(byteIv, iv16, iv16.Length);
    
                // 创建解密对象,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/解密的数据
                /// </summary>
                public byte[] Data { get; set; }
    
                /// <summary>
                /// 密钥
                /// </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;
            }
    

    实现效果

    以上就是C#加解密之AES算法的实现的详细内容,更多关于C# AES算法的资料请关注易采站长站其它相关文章!