C# 加解密之AES

 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:

  1. 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;

  2. IV(向量):“加密”初始块,一般为128Bit,即长度为16,与块的长度一样

  3. 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)

  4. 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 Studio 2013
  • .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; }        }    }

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    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:

C# 加解密之AES