DotNet加密方法深入分析

   
离度岁又近了一天,归家已是就在近些日子,有人快乐有人愁,因为过几天就得经历每年一度的说大话大戏,亲属朋友加同学的各方装逼,所以得靠一剂年底奖来装饰叁个落到实处的年,在此间本身纪念了一个标题“论装逼的技巧性和根本”。

 
 都以老驾车员了,不聊天,站在外面包车型客车都跻身,然后请前面包车型客车把门关一下,我们跟着出发。

 
 上一篇首要介绍.NET的散列加密,散列算法重要用来签字等操作,在大家的项目中,若是对加密尚无特别的渴求,一般都以利用的相反相成加密方法,因为这种加密方法相较别的加密方法较为轻便,可是这种加密方法相比的迅猛,所此前几日就介绍一下.NET的相反相成加密方法。

一.DotNet对称加密概述:

 
 对称加密是行使单密钥加密方法,那也就代表加密和平消除密都以用同多少个密钥。依据密码学的有关定义,对称加密种类的组成部分有5个,分别是当着空间,密文空间,密钥空间,加密空中,解密算法。接下来用一个暗示图来表示一下:

www.6799.com,  www.6799.com 1

 
 DotNet对称加密算法的主干是一个密码函数,该函数将固定大小的信息数据块(纯文本)转变到加密数据库(加密文件)。转化为加密文书或重建为纯文本都急需密钥,加密是可逆的,也许说是双向的进度,能够采纳密钥来反转加密作用同等对待建纯文本。

 
 大好些个对称加密算法是在不一样的密码格局下运作,在密码函数管理数量此前,那些情势钦定了备选那么些数据的例外方法。密码格局有:电子代码薄形式,密码块链接,密码反馈情势。

   有关块值填充的始末在上面会讲课到。

二.DotNet对称加密类分析:

   1.对称加密分类:

      (1).在.NET中对称加密算法分类有如下结构图:

www.6799.com 2

      (2).对于.NET对称加密算法的阐明如下表格:

算法名称

算法说明

DES加密算法 采用的是分组加密方式,使用56位密钥加密64位明文,最后产生64位密文
3DES加密算法 采用168位的密钥,三重加密,速度比较的慢
TripleDES加密算法 用两个密钥对数据进行3次加密/解密运算
RC2加密算法 运用密钥长度可变,对明文采取64位分组加密
RC4加密算法 运用一个密钥长度可变的面向字节流的加密算法,以随机置换为基础
RC5加密算法 运用一种分组长度、密钥长度、加密迭代轮数都可变的分组加密算法。(包含密钥扩展、加密算法、解密算法)
RC6加密算法 RC6继承了RC5的循环移位思想,RC6是输入的明文由原先2个区扩展为4个块区
Rijndael加密算法 运用反复运算的加密算法,允许数据区块及密钥的长度可变。数据区块与密钥长度的变动时各自独立的

   2.DotNet对称加密基本指标分析:

     在.NET中对称算法的等级次序结构如下图:

www.6799.com 3

      Ⅰ.SymmetricAlgorithm类解析:

         
SymmetricAlgorithm类允许配置一个算法(选取尺寸,填充情势)并创办加密和平消除密数据的实例;不能使用该类和导出实现类来种子直接处理数量。接下来大家具体掌握一下SymmetricAlgorithm类的一部分措施和个性。该类是多个抽象类,是持有对称加密算法基类。在使用派生类时,倘使仅在用完对象后强制垃圾回收是缺乏的,需求对该指标出示的调用clear方法,以便在释放对象从前将对象中所蕴涵的有所敏感数据清除。

         (1).IV属性:获取或安装对称算法的起首化向量。

  public virtual byte[] IV
    {
      get
      {
        if (this.IVValue == null)
          this.GenerateIV();
        return (byte[]) this.IVValue.Clone();
      }
      set
      {
        if (value == null)
          throw new ArgumentNullException("value");
        if (value.Length != this.BlockSizeValue / 8)
          throw new CryptographicException(Environment.GetResourceString("Cryptography_InvalidIVSize"));
        this.IVValue = (byte[]) value.Clone();
      }
    }

   
该属于使用字节数组的格局表示Key,该属性具备get和set属性,注解该属性是可读可写的,该属性为虚属性,能够在子类中重写。Key属性是用来博取或安装对称算法的密钥,密钥就能够使用于加密也得以采取于解密。

   (2).LegalBlockSizes属性: 获取对称算法帮忙的块大小(以位为单位)。

 public virtual KeySizes[] LegalBlockSizes
    {
      get
      {
        return (KeySizes[]) this.LegalBlockSizesValue.Clone();
      }
    }

  该属性为虚属性,在子类中可重写,该属性是只读属性。

    (3).Create()方法:创造用于实行对称算法的钦赐加密对象。

public static SymmetricAlgorithm Create(string algName)
    {
      return (SymmetricAlgorithm) CryptoConfig.CreateFromName(algName);
    }

 
 该措施CryptoConfig.CreateFromName()方法在前面一篇介绍过,在此处就不做具体的介绍,Create()接收一个SymmetricAlgorithm类型的字符串参数,内定此番System.Security.Cryptography.SymmetricAlgorithm字符串。

   (4).Mode属性:获取或安装对称算法的演算情势。

 public virtual CipherMode Mode
    {
      get
      {
        return this.ModeValue;
      }
      set
      {
        if (value < CipherMode.CBC || CipherMode.CFB < value)
          throw new CryptographicException(Environment.GetResourceString("Cryptography_InvalidCipherMode"));
        this.ModeValue = value;
      }
    }

 
 该属性是二个虚属性,获取和安装密码代码,拉取计划数据,由代码能够观看,该属性含有一个枚举类型CipherMode,我们接下去掌握一下这几个枚举类型:

     CipherMode枚举类型:钦定用于加密的块加密方式。

    [ComVisible(true)]
    public enum CipherMode
    {
        CBC = 1,
        ECB = 2,
        OFB = 3,
        CFB = 4,
        CTS = 5
    }

 
 CBC(密码块链):该方式引进类举报;ECB(电子密码本):该情势分别加密种种块;OFB(输出反馈):该情势将小量递增的纯文本甩卖改成密码文本,而不是以此管理任何块;CFB(密码反馈):该方式将小量递增的纯文本甩卖成密码文本,而不是三次拍卖整个块;CTS(密码文本窃用):该情势处理别的长度的纯文本并发出长度与纯文本长度相配的密码文本。

   (5).Padding属性: 获取或设置对称算法中应用的填写情势。

public virtual PaddingMode Padding
    {
      get
      {
        return this.PaddingValue;
      }
      set
      {
        if (value < PaddingMode.None || PaddingMode.ISO10126 < value)
          throw new CryptographicException(Environment.GetResourceString("Cryptography_InvalidPaddingMode"));
        this.PaddingValue = value;
      }
    }

   该属性是对称算法中使用的填写形式,暗中同意值为
PKCS7。该属性可读可写,填充数据的局地块。由该属性可见三个枚举类型PaddingMode。

   
 PaddingMode枚举:钦命当消息数据块相当的短时要采纳的填充类型,比加密操作所需的方方面面字节数。

    [ComVisible(true)]
    public enum PaddingMode
    {
        None = 1,
        PKCS7 = 2,
        Zeros = 3,
        ANSIX923 = 4,
        ISO10126 = 5
    }

     该枚举类型有5个成员, None = 1:不填充;PKCS7 =
2:PKCS#7填充字符串由字节连串组成,每一种字节都以特出加多的填充字节的总的数量; Zeros
= 3:填充字符串由设置为零的字节组成; ANSIX923 = 4:ANSI X
923填充字符串由长度后面填充零的字节种类组成;ISO10126 =
5:ISO10126填充字符串由长度此前的自由数据整合。

   Ⅱ.ICryptoTransform:

     
ICryptoTransform定义基本的加密转移运算,该接口的实例可以将文纯文本转化成加密文本,或许将加密文本转化为纯文本,每八个ICryptoTransform都以单向的,只好被用来其成立的指标。该接口的质量和办法如下:

    /// <summary>
    /// 获取输入块大小。
    /// </summary>
    int InputBlockSize { get; }
    /// <summary>
    /// 获取输出块大小。
    /// </summary>
    int OutputBlockSize { get; }
    /// <summary>
    /// 获取一个值,该值指示是否可以转换多个块。
    /// </summary>
    bool CanTransformMultipleBlocks { get; }
    /// <summary>
    /// 获取一个值,该值指示是否可重复使用当前转换。
    /// </summary>
    bool CanReuseTransform { get; }
    /// <summary>
    /// 转换输入字节数组的指定区域,并将所得到的转换复制到输出字节数组的指定区域。
    /// </summary>
    int TransformBlock(byte[] inputBuffer, int inputOffset, int inputCount, byte[] outputBuffer, int outputOffset);
    /// <summary>
    /// 转换指定字节数组的指定区域。
    /// </summary>
 byte[] TransformFinalBlock(byte[] inputBuffer, int inputOffset, int inputCount);

 
  ICryptoTransform接口实例并无法运用于本身,.NET提供了CryptoStream类,定义将数据流链接到加密转变的流。创建CryptoStream的实例须要叁个真实流、ICryptoTransform、CryptoStreamMode枚举的值。

三.DotNet对称加密实例:

   1.DES算法加密实例:

        /// <summary> 
        /// 加密数据 
        /// </summary> 
        /// <param name="text"></param> 
        /// <param name="sKey"></param> 
        /// <returns></returns> 
        public static string Encrypt(string text, string sKey)
        {
            if (string.IsNullOrEmpty(text))
            {
                throw new ArgumentNullException(text);
            }
            if (string.IsNullOrEmpty(sKey))
            {
                throw new ArgumentNullException(sKey);
            }
            MemoryStream ms = null;
            DESCryptoServiceProvider des = null;
            try
            {
                des = new DESCryptoServiceProvider();
                var inputByteArray = Encoding.Default.GetBytes(text);
                var bKey = Encoding.ASCII.GetBytes(Md5Hash(sKey).Substring(0, 8));
                des.Key = bKey;
                des.IV = bKey;
                ms = new MemoryStream();
                var cs = new CryptoStream(ms, des.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write);
                cs.Write(inputByteArray, 0, inputByteArray.Length);
                cs.FlushFinalBlock();
                var ret = new StringBuilder();
                foreach (byte b in ms.ToArray())
                {
                    ret.AppendFormat("{0:X2}", b);
                }
                return ret.ToString();
            }
            catch (NotSupportedException nsex)
            {
                throw nsex;
            }
            catch (ArgumentNullException arnex)
            {
                throw arnex;
            }
            catch (EncoderFallbackException efex)
            {
                throw efex;
            }
            catch (ArgumentException arex)
            {
                throw arex;
            }
            catch (CryptographicException crex)
            {
                throw crex;
            }
            finally
            {
                if (ms != null)
                {
                    ms.Close();
                }
                if (des != null)
                {
                    des.Clear();
                }
            }
        }

    2.DES算法解密实例:

        /// <summary> 
        /// 解密数据 
        /// </summary> 
        /// <param name="text"></param> 
        /// <param name="sKey"></param> 
        /// <returns></returns> 
        public static string Decrypt(string text, string sKey)
        {
            if (string.IsNullOrEmpty(text))
            {
                throw new ArgumentNullException(text);
            }
            if (string.IsNullOrEmpty(sKey))
            {
                throw new ArgumentNullException(sKey);
            }
            MemoryStream ms = null;
            DESCryptoServiceProvider des = null;
            try
            {
                des = new DESCryptoServiceProvider();
                var len = text.Length / 2;
                byte[] inputByteArray = new byte[len];
                int x;
                for (x = 0; x < len; x++)
                {
                    var i = Convert.ToInt32(text.Substring(x * 2, 2), 16);
                    inputByteArray[x] = (byte)i;
                }
                var bKey = Encoding.ASCII.GetBytes(Md5Hash(sKey).Substring(0, 8));
                des.Key = bKey;
                des.IV = bKey;
                ms = new MemoryStream();
                CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, des.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Write);
                cs.Write(inputByteArray, 0, inputByteArray.Length);
                cs.FlushFinalBlock();
                return Encoding.Default.GetString(ms.ToArray());
            }
            catch (NotSupportedException nsex)
            {
                throw nsex;
            }
            catch (ArgumentNullException arnex)
            {
                throw arnex;
            }
            catch (EncoderFallbackException efex)
            {
                throw efex;
            }
            catch (ArgumentException arex)
            {
                throw arex;
            }
            catch (CryptographicException crex)
            {
                throw crex;
            }
            finally
            {
                if (ms != null)
                {
                    ms.Close();
                }
                if (des != null)
                {
                    des.Clear();
                }
            }
        }

四.总结:

   
那篇博文首要解说.NET的相得益彰加密方法,从常理上上课和源码深入分析,以及提供了对应的实例,协助大家去领略加密。如有错误和不足之处,应接评批指正。

 

加密算法体系:

     
 DotNet加密方法剖析–散列加密:http://www.cnblogs.com/pengze0902/p/6268700.html

     
 DotNet加密方法深入分析–对称加密:http://www.cnblogs.com/pengze0902/p/6268702.html

     
 DotNet加密方法剖析–数字签字:http://www.cnblogs.com/pengze0902/p/6268709.html

     
 DotNet加密方法剖判–非对称加密:http://www.cnblogs.com/pengze0902/p/6268705.html