C#開發中常用的加密解密方法

Tulip123發表於2019-07-17

相信很多人在開發過程中經常會遇到需要對一些重要的資訊進行加密處理,今天給大家分享我個人總結的一些加密演算法:

常見的加密方式分為可逆和不可逆兩種方式

    可逆:RSA,AES,DES等

    不可逆:常見的MD5,SHAD等

一、MD5訊息摘要演算法

我想這是大家都常聽過的演算法,可能也用的比較多。那麼什麼是MD5演算法呢?MD5全稱是message-digest algorithm 5,簡單的說就是單向的加密,也就是說無法根據密文推匯出明文。

MD5主要用途:

1、對一段資訊生成資訊摘要,該摘要對該資訊具有唯一性,可以作為數字簽名

2、用於驗證檔案的有效性(是否有丟失或損壞的資料)

3、對使用者密碼的加密

4、在雜湊函式中計算雜湊值

從上邊的主要用途中我們看到,由於演算法的某些不可逆特徵,在加密應用上有較好的安全性。通過使用MD5加密演算法,我們輸入一個任意長度的位元組串,都會生成一個128位的整數。所以根據這一點MD5被廣泛的用作密碼加密。下面我就像大家演示一下怎樣進行密碼加密。

首先需要引入名稱空間,先看一個比較簡單的MD5加密的例子:

using System.Security;

using System.Security.Cryptography;

public string ToMD5(string strs) 
{ MD5 md5
= new MD5CryptoServiceProvider(); byte[] bytes = Encoding.Default.GetBytes(strs);//將要加密的字串轉換為位元組陣列 byte[] encryptdata = md5.ComputeHash(bytes);//將字串加密後也轉換為字元陣列 return Convert.ToBase64String(encryptdata);//將加密後的位元組陣列轉換為加密字串 }

這裡我們需要注意的是,不論是在加密的過程中,加密前要將加密字串轉為位元組陣列,加密後也要生成密文的位元組資料,然後再轉化為密文。

下面是關於MD5加密的其他形式,可以根據需求編寫你們自己需要的加密演算法:

     /// <summary>
        /// 建立雜湊字串適用於任何 MD5 雜湊函式 (在任何平臺) 上建立 32 個字元的十六進位制格式雜湊字串
        /// </summary>
        /// <param name="source"></param>
        /// <returns></returns>
        public static string Get32MD5One(string source)
        {
            using (System.Security.Cryptography.MD5 md5Hash = System.Security.Cryptography.MD5.Create())
            {
                byte[] data = md5Hash.ComputeHash(System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(source));
                System.Text.StringBuilder sBuilder = new System.Text.StringBuilder();
                for (int i = 0; i < data.Length; i++)
                {
                    sBuilder.Append(data[i].ToString("x2"));
                }

                string hash = sBuilder.ToString();
                return hash.ToUpper();
            }
        }

        /// <summary>
        /// 獲取16位md5加密
        /// </summary>
        /// <param name="source"></param>
        /// <returns></returns>
        public static string Get16MD5One(string source)
        {
            using (System.Security.Cryptography.MD5 md5Hash = System.Security.Cryptography.MD5.Create())
            {
                byte[] data = md5Hash.ComputeHash(System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(source));
                //轉換成字串,並取9到25位
                string sBuilder = BitConverter.ToString(data, 4, 8);
                //BitConverter轉換出來的字串會在每個字元中間產生一個分隔符,需要去除掉
                sBuilder = sBuilder.Replace("-", "");
                return sBuilder.ToString().ToUpper();
            }
        }

        //// <summary>
        /// </summary>
        /// <param name="strSource">需要加密的明文</param>
        /// <returns>返回32位加密結果,該結果取32位加密結果的第9位到25位</returns>
        public static string Get32MD5Two(string source)
        {
            System.Security.Cryptography.MD5 md5 = new System.Security.Cryptography.MD5CryptoServiceProvider();
            //獲取密文位元組陣列
            byte[] bytResult = md5.ComputeHash(System.Text.Encoding.Default.GetBytes(source));
            //轉換成字串,32位
            string strResult = BitConverter.ToString(bytResult);
            //BitConverter轉換出來的字串會在每個字元中間產生一個分隔符,需要去除掉
            strResult = strResult.Replace("-", "");
            return strResult.ToUpper();
        }

        //// <summary>
        /// </summary>
        /// <param name="strSource">需要加密的明文</param>
        /// <returns>返回16位加密結果,該結果取32位加密結果的第9位到25位</returns>
        public static string Get16MD5Two(string source)
        {
            System.Security.Cryptography.MD5 md5 = new System.Security.Cryptography.MD5CryptoServiceProvider();
            //獲取密文位元組陣列
            byte[] bytResult = md5.ComputeHash(System.Text.Encoding.Default.GetBytes(source));
            //轉換成字串,並取9到25位
            string strResult = BitConverter.ToString(bytResult, 4, 8);
            //BitConverter轉換出來的字串會在每個字元中間產生一個分隔符,需要去除掉
            strResult = strResult.Replace("-", "");
            return strResult.ToUpper();
        }

二、DES加密

DES加密演算法為密碼體制中的對稱密碼體制,又被稱為美國資料加密標準,是1972年美國IBM公司研製的對稱密碼體制加密演算法。 明文按64位進行分組,金鑰長64位,金鑰事實上是56位參與DES運算(第8、16、24、32、40、48、56、64位是校驗位, 使得每個金鑰都有奇數個1)分組後的明文組和56位的金鑰按位替代或交換的方法形成密文組的加密方法。

DES,全稱Data Encryption Standard,是一種對稱加密演算法。由於其安全性比較高(有限時間內,沒有一種加密方法可以說是100%安全),很可能是最廣泛的金鑰系統(我們公司也在用,估計你們也有在用....),唯一一種方法可以破解該演算法,那就是窮舉法。

        /// <summary>
        /// DES加密
        /// </summary>
        /// <param name="data">加密資料</param>
        /// <param name="key">8位字元的金鑰字串</param>
        /// <param name="iv">8位字元的初始化向量字串</param>
        /// <returns></returns>
        public static string DESEncrypt(string data, string key, string iv)
        {
            byte[] byKey = System.Text.ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(key);
            byte[] byIV = System.Text.ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(iv);

            DESCryptoServiceProvider cryptoProvider = new DESCryptoServiceProvider();
            int i = cryptoProvider.KeySize;
            MemoryStream ms = new MemoryStream();
            CryptoStream cst = new CryptoStream(ms, cryptoProvider.CreateEncryptor(byKey, byIV), CryptoStreamMode.Write);

            StreamWriter sw = new StreamWriter(cst);
            sw.Write(data);
            sw.Flush();
            cst.FlushFinalBlock();
            sw.Flush();
            return Convert.ToBase64String(ms.GetBuffer(), 0, (int)ms.Length);
        }

        /// <summary>
        /// DES解密
        /// </summary>
        /// <param name="data">解密資料</param>
        /// <param name="key">8位字元的金鑰字串(需要和加密時相同)</param>
        /// <param name="iv">8位字元的初始化向量字串(需要和加密時相同)</param>
        /// <returns></returns>
        public static string DESDecrypt(string data, string key, string iv)
        {
            byte[] byKey = System.Text.ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(key);
            byte[] byIV = System.Text.ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(iv);

            byte[] byEnc;
            try
            {
                byEnc = Convert.FromBase64String(data);
            }
            catch
            {
                return null;
            }

            DESCryptoServiceProvider cryptoProvider = new DESCryptoServiceProvider();
            MemoryStream ms = new MemoryStream(byEnc);
            CryptoStream cst = new CryptoStream(ms, cryptoProvider.CreateDecryptor(byKey, byIV), CryptoStreamMode.Read);
            StreamReader sr = new StreamReader(cst);
            return sr.ReadToEnd();
        }

此外還有AES加密演算法,但是AES加密是一個新的可以用於保護電子資料的加密演算法。其產生的密碼是迭代對稱的分組密碼,代加密使用一個迴圈結構,在該迴圈中重複置換和替換輸入資料。

三、RSA加密演算法

在談RSA加密演算法之前,我們需要先了解下兩個專業名詞,對稱加密和非對稱加密。

對稱加密即:含有一個稱為金鑰的東西,在訊息傳送前使用金鑰對訊息進行加密,在對方收到訊息之後,使用相同的金鑰進行解密

非對稱加密即:加密和解密使用不同的金鑰的一類加密演算法。這類加密演算法通常有兩個金鑰A和B,使用金鑰A加密資料得到的密文,只有金鑰B可以進行解密操作(即使金鑰A也無法解密),相反,使用了金鑰B加密資料得到的密文,只有金鑰A可以解密。這兩個金鑰分別稱為私鑰和公鑰,顧名思義,私鑰就是你個人保留,不能公開的金鑰,而公鑰則是公開給加解密操作的另一方的。根據不同用途,對資料進行加密所使用的金鑰也不相同(有時用公鑰加密,私鑰解密;有時相反用私鑰加密,公鑰解密)。非對稱加密的代表演算法是RSA演算法。

瞭解了這兩個名詞下面來講,RSA加密演算法。RSA取名來自開發他們三者的名字。RSA是目前最有影響力的公鑰加密演算法,多用於資料加密和數字簽名。雖然有這麼大的影響力,但是同時它也有一些弊端,它產生金鑰很麻煩,受到素數產生技術的限制,因而難以做到一次一密,分組長度太大等。

下面通過示例演示使用RSA加密、解密,引用名稱空間System.Security.Cryptography;

     /// <summary> 
        /// RSA加密資料 
        /// </summary> 
        /// <param name="express">要加密資料</param> 
        /// <param name="KeyContainerName">密匙容器的名稱</param> 
        /// <returns></returns> 
        public static string RSAEncryption(string express, string KeyContainerName = null)
        {

            System.Security.Cryptography.CspParameters param = new System.Security.Cryptography.CspParameters();
            param.KeyContainerName = KeyContainerName ?? "zhiqiang"; //密匙容器的名稱,保持加密解密一致才能解密成功
            using (System.Security.Cryptography.RSACryptoServiceProvider rsa = new System.Security.Cryptography.RSACryptoServiceProvider(param))
            {
                byte[] plaindata = System.Text.Encoding.Default.GetBytes(express);//將要加密的字串轉換為位元組陣列
                byte[] encryptdata = rsa.Encrypt(plaindata, false);//將加密後的位元組資料轉換為新的加密位元組陣列
                return Convert.ToBase64String(encryptdata);//將加密後的位元組陣列轉換為字串
            }
        }
        /// <summary> 
        /// RSA解密資料 
        /// </summary> 
        /// <param name="express">要解密資料</param> 
        /// <param name="KeyContainerName">密匙容器的名稱</param> 
        /// <returns></returns> 
        public static string RSADecrypt(string ciphertext, string KeyContainerName = null)
        {
            System.Security.Cryptography.CspParameters param = new System.Security.Cryptography.CspParameters();
            param.KeyContainerName = KeyContainerName ?? "zhiqiang"; //密匙容器的名稱,保持加密解密一致才能解密成功
            using (System.Security.Cryptography.RSACryptoServiceProvider rsa = new System.Security.Cryptography.RSACryptoServiceProvider(param))
            {
                byte[] encryptdata = Convert.FromBase64String(ciphertext);
                byte[] decryptdata = rsa.Decrypt(encryptdata, false);
                return System.Text.Encoding.Default.GetString(decryptdata);
            }
        }

四、Base64編碼

這個就不做過多解釋了,直接上程式碼。

 #region Base64加密解密
        /// <summary>
        /// Base64加密
        /// </summary>
        /// <param name="input">需要加密的字串</param>
        /// <returns></returns>
        public static string Base64Encrypt(string input)
        {
            return Base64Encrypt(input, new UTF8Encoding());
        }

        /// <summary>
        /// Base64加密
        /// </summary>
        /// <param name="input">需要加密的字串</param>
        /// <param name="encode">字元編碼</param>
        /// <returns></returns>
        public static string Base64Encrypt(string input, Encoding encode)
        {
            return Convert.ToBase64String(encode.GetBytes(input));
        }

        /// <summary>
        /// Base64解密
        /// </summary>
        /// <param name="input">需要解密的字串</param>
        /// <returns></returns>
        public static string Base64Decrypt(string input)
        {
            return Base64Decrypt(input, new UTF8Encoding());
        }

        /// <summary>
        /// Base64解密
        /// </summary>
        /// <param name="input">需要解密的字串</param>
        /// <param name="encode">字元的編碼</param>
        /// <returns></returns>
        public static string Base64Decrypt(string input, Encoding encode)
        {
            return encode.GetString(Convert.FromBase64String(input));
        }
        #endregion

五、SHA安全雜湊演算法

 SHA,全稱SecureHashAlgorithm,是一種資料加密演算法,該演算法的思想是接收一段明文,然後以一種不可逆的方式將它轉換成一段(通常更小)密文,也可以簡單的理解為取一串輸入碼(稱為預對映或資訊),並把它們轉化為長度較短、位數固定的輸出序列即雜湊值(也稱為資訊摘要或資訊認證程式碼)的過程。

下面貼SHA各種加密演算法程式碼:

    //SHA為不可逆加密方式
        public static string SHA1Encrypt(string Txt)
        {
            var bytes = System.Text.Encoding.Default.GetBytes(Txt);
            var SHA = new System.Security.Cryptography.SHA1CryptoServiceProvider();
            var encryptbytes = SHA.ComputeHash(bytes);
            return Convert.ToBase64String(encryptbytes);
        }
        public static string SHA256Encrypt(string Txt)
        {
            var bytes = System.Text.Encoding.Default.GetBytes(Txt);
            var SHA256 = new System.Security.Cryptography.SHA256CryptoServiceProvider();
            var encryptbytes = SHA256.ComputeHash(bytes);
            return Convert.ToBase64String(encryptbytes);
        }
        public static string SHA384Encrypt(string Txt)
        {
            var bytes = System.Text.Encoding.Default.GetBytes(Txt);
            var SHA384 = new System.Security.Cryptography.SHA384CryptoServiceProvider();
            var encryptbytes = SHA384.ComputeHash(bytes);
            return Convert.ToBase64String(encryptbytes);
        }
        public string SHA512Encrypt(string Txt)
        {
            var bytes = System.Text.Encoding.Default.GetBytes(Txt);
            var SHA512 = new System.Security.Cryptography.SHA512CryptoServiceProvider();
            var encryptbytes = SHA512.ComputeHash(bytes);
            return Convert.ToBase64String(encryptbytes);
        }

六、AES加密演算法 

 AES演算法基於排列和置換運算。排列是對資料重新進行安排,置換是將一個資料單元替換為另一個。

AES 使用幾種不同的方法來執行排列和置換運算。    AES是一個迭代的、對稱金鑰分組的密碼,它可以使用128、192 和 256 位金鑰,並且用 128 位(16位元組)分組加密和解密資料。與公共金鑰密碼使用金鑰對不同,對稱金鑰密碼使用相同的金鑰加密和解密資料。通過分組密碼返回的加密資料的位數與輸入資料相同。迭代加密使用一個迴圈結構,在該迴圈中重複置換和替換輸入資料。

     /// <summary>
        ///  AES 加密
        /// </summary>
        /// <param name="str">明文(待加密)</param>
        /// <param name="key">密文</param>
        /// <returns></returns>
        public string AesEncrypt(string str, string key)
        {
            if (string.IsNullOrEmpty(str)) return null;
            Byte[] toEncryptArray = Encoding.UTF8.GetBytes(str);
 
            RijndaelManaged rm = new RijndaelManaged
            {
                Key = Encoding.UTF8.GetBytes(key),
                Mode = CipherMode.ECB,
                Padding = PaddingMode.PKCS7
            };
 
            ICryptoTransform cTransform = rm.CreateEncryptor();
            Byte[] resultArray = cTransform.TransformFinalBlock(toEncryptArray, 0, toEncryptArray.Length);
            return Convert.ToBase64String(resultArray);
        }
 
        /// <summary>
        ///  AES 解密
        /// </summary>
        /// <param name="str">明文(待解密)</param>
        /// <param name="key">密文</param>
        /// <returns></returns>
        public string AesDecrypt(string str, string key)
        {
            if (string.IsNullOrEmpty(str)) return null;
            Byte[] toEncryptArray = Convert.FromBase64String(str);
 
            RijndaelManaged rm = new RijndaelManaged
            {
                Key = Encoding.UTF8.GetBytes(key),
                Mode = CipherMode.ECB,
                Padding = PaddingMode.PKCS7
            };
 
            ICryptoTransform cTransform = rm.CreateDecryptor();
            Byte[] resultArray = cTransform.TransformFinalBlock(toEncryptArray, 0, toEncryptArray.Length);
 
            return Encoding.UTF8.GetString(resultArray);
        }

ok,今天關於C#常見加密演算法的分享就到這裡了,喜歡的盆友可以幫忙點個推薦,有什麼疑問的也歡迎留言指導!!!

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