c# AES字节数组加密解密流程及代码实现
程序员文章站
2022-03-08 21:46:58
aes类时微软msdn中最常用的加密类,微软官网也有例子,参考链接:但是这个例子并不好用,限制太多,通用性差,实际使用中,我遇到的更多情况需要是这样:1、输入一个字节数组,经aes加密后,直接输出加密...
aes类时微软msdn中最常用的加密类,微软官网也有例子,参考链接:
但是这个例子并不好用,限制太多,通用性差,实际使用中,我遇到的更多情况需要是这样:
1、输入一个字节数组,经aes加密后,直接输出加密后的字节数组。
2、输入一个加密后的字节数组,经aes解密后,直接输出原字节数组。
对于我这个十八流业余爱好者来说,aes我是以用为主的,所以具体的aes是怎么运算的,我其实并不关心,我更关心的是aes的处理流程。结果恰恰这一方面,网上的信息差强人意,看了网上不少的帖子,但感觉都没有说完整说透,而且很多帖子有错误。
因此,我自己绘制了一张此种方式下的流程图:
按照此流程图进行了核心代码的编写,验证方法aescoresingletest既是依照此流程的产物,实例化类aescoresingle后调用此方法即可验证。
至于类中的异步方法enordecryptfileasync,则是专门用于文件加解密的处理,此异步方法参考自《c# 6.0学习笔记》(周家安 著)最后的示例,这本书写得真棒。
using system; using system.collections.generic; using system.io; using system.linq; using system.security.cryptography; using system.text; using system.threading; using system.threading.tasks; using system.windows; namespace aessinglefile { class aescoresingle { /// <summary> /// 使用用户口令,生成符合aes标准的key和iv。 /// </summary> /// <param name="password">用户输入的口令</param> /// <returns>返回包含密钥和向量的元组</returns> private (byte[] key, byte[] iv) generatekeyandiv(string password) { byte[] key = new byte[32]; byte[] iv = new byte[16]; byte[] hash = default; if (string.isnullorwhitespace(password)) throw new argumentexception("必须输入口令!"); using (sha384 sha = sha384.create()) { byte[] buffer = encoding.utf8.getbytes(password); hash = sha.computehash(buffer); } //用sha384的原因:生成的384位哈希值正好被分成两段使用。(32+16)*8=384。 array.copy(hash, 0, key, 0, 32);//生成256位密钥(32*8=256) array.copy(hash, 32, iv, 0, 16);//生成128位向量(16*8=128) return (key: key, iv: iv); } public byte[] encryptbyte(byte[] buffer, string password) { byte[] encrypted; using (aes aes = aes.create()) { //设定密钥和向量 (aes.key, aes.iv) = generatekeyandiv(password); //设定运算模式和填充模式 aes.mode = ciphermode.cbc;//默认 aes.padding = paddingmode.pkcs7;//默认 //创建加密器对象(加解密方法不同处仅仅这一句话) var encryptor = aes.createencryptor(aes.key, aes.iv); using (memorystream msencrypt = new memorystream()) { using (cryptostream csencrypt = new cryptostream(msencrypt, encryptor, cryptostreammode.write))//选择write模式 { csencrypt.write(buffer, 0, buffer.length);//对原数组加密并写入流中 csencrypt.flushfinalblock();//使用write模式需要此句,但read模式必须要有。 encrypted = msencrypt.toarray();//从流中写入数组(加密之后,数组变长,详见方法aescoresingletest内容) } } } return encrypted; } public byte[] decryptbyte(byte[] buffer, string password) { byte[] decrypted; using (aes aes = aes.create()) { //设定密钥和向量 (aes.key, aes.iv) = generatekeyandiv(password); //设定运算模式和填充模式 aes.mode = ciphermode.cbc;//默认 aes.padding = paddingmode.pkcs7;//默认 //创建解密器对象(加解密方法不同处仅仅这一句话) var decryptor = aes.createdecryptor(aes.key, aes.iv); using (memorystream msdecrypt = new memorystream(buffer)) { using (cryptostream csdecrypt = new cryptostream(msdecrypt, decryptor, cryptostreammode.read))//选择read模式 { byte[] buffer_t = new byte[buffer.length];/*--s1:创建临时数组,用于包含可用字节+无用字节--*/ int i = csdecrypt.read(buffer_t, 0, buffer.length);/*--s2:对加密数组进行解密,并通过i确定实际多少字节可用--*/ //csdecrypt.flushfinalblock();//使用read模式不能有此句,但write模式必须要有。 decrypted = new byte[i];/*--s3:创建只容纳可用字节的数组--*/ array.copy(buffer_t, 0, decrypted, 0, i);/*--s4:从buffert拷贝出可用字节到decrypted--*/ } } return decrypted; } } public byte[] enordecryptbyte(byte[] buffer, string password, actiondirection direction) { if (buffer == null) throw new argumentnullexception("buffer为空"); if (password == null || password == "") throw new argumentnullexception("password为空"); if (direction == actiondirection.encrypt) return encryptbyte(buffer, password); else return decryptbyte(buffer, password); } public enum actiondirection//该枚举说明是加密还是解密 { encrypt,//加密 decrypt//解密 } public static void aescoresingletest(string s_in, string password)//验证加密解密模块正确性方法 { byte[] buffer = encoding.utf8.getbytes(s_in); aescoresingle aescore = new aescoresingle(); byte[] buffer_ed = aescore.encryptbyte(buffer, password); byte[] buffer_ed2 = aescore.decryptbyte(buffer_ed, password); string s = encoding.utf8.getstring(buffer_ed2); string s2 = "下列字符串\n" + s + '\n' + $"原buffer长度 → {buffer.length}, 加密后buffer_ed长度 → {buffer_ed.length}, 解密后buffer_ed2长度 → {buffer_ed2.length}"; messagebox.show(s2); /* 字符串在加密前后的变化(默认ciphermode.cbc运算模式, paddingmode.pkcs7填充模式) * 1、如果数组长度为16的倍数,则加密后的数组长度=原长度+16 如对于下列字符串 d:\user\documents\administrator - dopus config - 2020-06-301.ocb 使用utf8编码转化为字节数组后, 原buffer → 64, 加密后buffer_ed → 80, 解密后buffer_ed2 → 64 * 2、如果数组长度不为16的倍数,则加密后的数组长度=16倍数向上取整 如对于下列字符串 d:\user\documents\cc_20200630_113921.reg 使用utf8编码转化为字节数组后 原buffer → 40, 加密后buffer_ed → 48, 解密后buffer_ed2 → 40 参考文献: 1-《aes补位填充paddingmode.zeros模式》http://blog.chinaunix.net/uid-29641438-id-5786927.html 2-《关于pkcs5padding与pkcs7padding的区别》https://www.cnblogs.com/midea0978/articles/1437257.html 3-《aes-128 ecb 加密有感》http://blog.sina.com.cn/s/blog_60cf051301015orf.html */ } /***---声明cancellationtokensource对象--***/ private cancellationtokensource cts;//using system.threading;引用 public task enordecryptfileasync(stream instream, long instream_seek, stream outstream, long outstream_seek, string password, actiondirection direction, iprogress<int> progress) { /***---实例化cancellationtokensource对象--***/ cts?.dispose();//cts为空,不动作,cts不为空,执行dispose。 cts = new cancellationtokensource(); task mytask = new task( () => { enordecryptfile(instream, instream_seek, outstream, outstream_seek, password, direction, progress); }, cts.token, taskcreationoptions.longrunning); mytask.start(); return mytask; } public void enordecryptfile(stream instream, long instream_seek, stream outstream, long outstream_seek, string password, actiondirection direction, iprogress<int> progress) { if (instream == null || outstream == null) throw new argumentexception("输入流与输出流是必须的"); //--调整流的位置(通常是为了避开文件头部分) instream.seek(instream_seek, seekorigin.begin); outstream.seek(outstream_seek, seekorigin.begin); //用于记录处理进度 long total_length = instream.length - instream_seek; long totalread_length = 0; //初始化报告进度 progress.report(0); using (aes aes = aes.create()) { //设定密钥和向量 (aes.key, aes.iv) = generatekeyandiv(password); //创建加密器解密器对象(加解密方法不同处仅仅这一句话) icryptotransform cryptor; if (direction == actiondirection.encrypt) cryptor = aes.createencryptor(aes.key, aes.iv); else cryptor = aes.createdecryptor(aes.key, aes.iv); using (cryptostream cstream = new cryptostream(outstream, cryptor, cryptostreammode.write)) { byte[] buffer = new byte[512 * 1024];//每次读取512kb的数据 int readlen = 0; while ((readlen = instream.read(buffer, 0, buffer.length)) != 0) { // 向加密流写入数据 cstream.write(buffer, 0, readlen); totalread_length += readlen; //汇报处理进度 if (progress != null) { long per = 100 * totalread_length / total_length; progress.report(convert.toint32(per)); } } } } } } }
以上就是c# aes字节数组加密解密流程及代码实现的详细内容,更多关于c# aes字节数组加密解密的资料请关注其它相关文章!
上一篇: 用可牛影像制作漂亮的照片闪图效果