C# 加密算法

Question

互联网上有很多关于加密的答案，但我一直无法准确找到我正在寻找的内容：使用 c# 提供的工具来加密字符串和文本文件的简单强加密。

我的主要问题是我不知道如何将 IV 保存到文本文件的开头或如何创建随机 IV。我有一个关于加密流的示例，并且我已经看到了关于 DES 的示例，但是它们使用相同的 IV 和密钥，这（据我所知）不是一件好事。

Answer 1

你是对的，使用相同的 IV 是一种不好的做法，特别是如果 Key 或 IV 是硬编码的。我建议使用 AesManaged 类。它使用当前标准 AES 算法。生成 IV 相当简单：

var aes = new AesManaged(); //Set your KeySize if you will generate a key too.
aes.GenerateIV();
var iv = aes.IV;

这是获取新初始化向量的简单方法。如果您的目标是加密文件，您可以存储文件，但是您将如何处理密钥呢？在应用程序中对其进行硬编码通常不是一个很好的方法。如果您的应用程序基于密码，则可以从 Rfc2898DeriveBytes 根据密码获取字节数组。这样，您的应用程序永远不知道加密密钥是什么。

下面是将 IV 写入文件，然后写入文件内容的示例。

using (AesManaged aes = new AesManaged())
{
    //Set the Key here.
    aes.GenerateIV();
    using (var transform = aes.CreateEncryptor())
    {
        using (var fileStream = new FileStream("C:\\in.txt", FileMode.Open))
        {
            using (var saveTo = new FileStream("C:\\out.txt", FileMode.Create))
            {
                using (var cryptoStream = new CryptoStream(saveTo, transform,CryptoStreamMode.Write))
                {
                    var iv = aes.IV;
                    cryptoStream.Write(iv, 0, iv.Length);
                    fileStream.CopyTo(cryptoStream);
                }
            }
        }
    }
}

Answer 2

请参阅以下链接中的示例，它将使用哈希、盐和 VI 密钥创建字符串加密。

https://github.com/salahuddinuk/Encryption-Decryption/ blob/master/EncryptDecrypt/Form1.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

namespace EncryptDecrypt
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        static readonly string PasswordHash = "P!!Sw0rd~";
        static readonly string SaltKey = "Sa~LT~KEY";
        static readonly string VIKey = "@1B2c3D4@e5F6<7H8<.";
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void btn_Process_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                lbl_Error.Text = "";
                if (chb_Decrypt.Checked == true)
                    txt_Result.Text = Decrypt(txt_Value.Text);
                else
                    txt_Result.Text = Encrypt(txt_Value.Text);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                lbl_Error.Text = ex.Message;
            }
        }
        public static string Encrypt(string plainText)
        {
            byte[] plainTextBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(plainText);

            byte[] keyBytes = new Rfc2898DeriveBytes(PasswordHash, Encoding.ASCII.GetBytes(SaltKey)).GetBytes(256 / 8);
            var symmetricKey = new RijndaelManaged() { Mode = CipherMode.CBC, Padding = PaddingMode.Zeros };
            var encryptor = symmetricKey.CreateEncryptor(keyBytes, Encoding.ASCII.GetBytes(VIKey));

            byte[] cipherTextBytes;

            using (var memoryStream = new MemoryStream())
            {
                using (var cryptoStream = new CryptoStream(memoryStream, encryptor, CryptoStreamMode.Write))
                {
                    cryptoStream.Write(plainTextBytes, 0, plainTextBytes.Length);
                    cryptoStream.FlushFinalBlock();
                    cipherTextBytes = memoryStream.ToArray();
                    cryptoStream.Close();
                }
                memoryStream.Close();
            }
            return Convert.ToBase64String(cipherTextBytes);
        }
        public static string Decrypt(string encryptedText)
        {
            byte[] cipherTextBytes = Convert.FromBase64String(encryptedText);
            byte[] keyBytes = new Rfc2898DeriveBytes(PasswordHash, Encoding.ASCII.GetBytes(SaltKey)).GetBytes(256 / 8);
            var symmetricKey = new RijndaelManaged() { Mode = CipherMode.CBC, Padding = PaddingMode.None };

            var decryptor = symmetricKey.CreateDecryptor(keyBytes, Encoding.ASCII.GetBytes(VIKey));
            var memoryStream = new MemoryStream(cipherTextBytes);
            var cryptoStream = new CryptoStream(memoryStream, decryptor, CryptoStreamMode.Read);
            byte[] plainTextBytes = new byte[cipherTextBytes.Length];

            int decryptedByteCount = cryptoStream.Read(plainTextBytes, 0, plainTextBytes.Length);
            memoryStream.Close();
            cryptoStream.Close();
            return Encoding.UTF8.GetString(plainTextBytes, 0, decryptedByteCount).TrimEnd("\0".ToCharArray());
        }
    }
}

Answer 3

如今，AesGcm 将是一个合适的类和算法。它的示例代码很容易找到，而且它的 API 也相当简单。

要生成 IV/nonce，请使用 RandomNumberGenerator.Fill 填充正确大小的数组，对于 AES-GCM，该数组为 12 字节（96 位）。 RandomNumberGenerator 是加密安全的。

至于将 IV 写入文件，则由您决定。您正在写入文件流吗？然后开始写IV，然后继续写密文。对于 AES-GCM，我们还会编写标签，这不仅可以为我们提供加密，还可以提供经过验证的加密，即在解密时我们可以确认密文未被篡改。

当读回这样的文件时，我们分别读取每个组件 - IV、密文和标签。既然你知道如何编写它们，你就知道如何阅读它们。例如，x 字节 IV，然后是 y 字节标记，然后是剩余字节密文（如果这就是将数据写入文件的方式）。

将组件传递给 AesGcm.Decrypt 即可。