【WP開發】加密篇：雙向加密

說起雙向加密，如果以前在.NET開發中弄過加/解密的朋友都不會陌生，常用的算法有DES、AES等。在RT應用程序中，也提供了加密相關的API，算法自然是一樣的，只是API的封裝方式不同罷了，因為RT不完全是托管代碼，而又類似於COM的形式公開，這對於低端設備來說，性能可以提升，當然了，對於高端設備來說無所謂。

 

在WP的RT應用中，涉及到加/解密的API都在以下幾個命名空間里，大家要用的就在里面找，也不是所有類都會用得上，加密一般就用兩大類：需要恢復內容時選用雙向加密，如DES、AES等算法；如果不需要還原被加密的內容，就用大家嚴重熟悉的MD5等哈希算法。比如密碼。

1、Windows.Security.Cryptography

2、Windows.Security.Cryptography.Core

3、Windows.Security.Cryptography.DataProtection

其中，DataProtection下所用的是系統實現的算法來加密和解密數據，比較方便，但不方便傳輸，比較適合在本機使用，不適宜加密和解密通過網絡傳輸的加密數據，通用性不那么強。

 

今天先給大家簡單介紹一下雙向加密，我這個人性格比較壞，不喜歡一個類一個類地去介紹，然后列個表格說這個類有哪些屬性，方法之類的寫作方式。我比較BS那些老是抄MSDN的人。因此，不要指望我會機械式地給你講解，老周不喜歡這樣，老周向來對實例講述情有獨衷。

不過呢，一些必要的口水還是要的，不管你使用哪種算法來加密和解密數據，都要用到CryptographicEngine類，這個類人品值很高，是靜態的，加密解密時直接調用它的方法即可，不用new它的實例。加密時調用Encrypt方法，解密時調用Decrypt方法。

雙向加密通常要准備兩個東西，一個是密鑰Key，一個是初始向量iv，iv不是必須的，但key是不可少的。加密時用的key和iv，而在解密時也要用與加密時相同的key和iv才能解密。這個相信不用我廢話了，這是小學一年級的常識。

 

接下來說說步驟：

第一步，通過SymmetricKeyAlgorithmProvider的靜態方法OpenAlgorithm()得到一個SymmetricKeyAlgorithmProvider實例，方法參數是要使用的加/解密算法的名字，這個字符串不用我們去猜怎么寫，直接通過SymmetricAlgorithmNames的靜態屬性就能返回算法的相應名字。

  SymmetricKeyAlgorithmProvider syprd = SymmetricKeyAlgorithmProvider.OpenAlgorithm(SymmetricAlgorithmNames.DesCbc);

 

第二步，創建key，其實key是一組字節，我這個例子是以DES算法為例，key是64位，即8個字節，這些字節怎么生成，大家自己發揮個人想象力吧，為了簡單，我直接用12345678來充當這8個字節。

        // 表示Key的字節數組
        byte[] keyBtArray = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 };
        // 表示初始向量（iv）的字節數組
        byte[] ivBtArray = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 };
        // 表示加/解密的密鑰的對象
        CryptographicKey myKey = null;

產生key的方法是調用剛才創建的SymmetricKeyAlgorithmProvider實例的CreateSymmetricKey方法。這里我先給大家說明一個情況。由於RT API里面在處理字節緩沖區時常用到IBuffer，實現接口類型為Buffer類。故.net的API中為byte[]定義了一個擴展方法，通過AsBuffer方法可以產生Buffer對象。

            IBuffer keybuffer = keyBtArray.AsBuffer();
            myKey = syprd.CreateSymmetricKey(keybuffer);

 

第三步，加密。加密很簡單，直接調用CryptographicEngine.Encrypt方法就可以了，返回的是加密后的數據。

            // 進行加密
            this.cryptBuffer = CryptographicEngine.Encrypt(myKey, txtBuffer, ivBtArray.AsBuffer());

 

第四步，解密。解密也是簡單地調用。

            // 解密
            IBuffer decryptBuffer = CryptographicEngine.Decrypt(myKey, this.cryptBuffer, ivBtArray.AsBuffer());

 

本例子是讓用戶在TextBox中輸入文本，先將文本加密，然后再解密，並顯示解密后的文本。

    <StackPanel>
        <StackPanel.Resources>
            <Style TargetType="TextBlock">
                <Setter Property="FontSize" Value="22"/>
            </Style>
        </StackPanel.Resources>
        <TextBlock Text="請輸入待加密內容："/>
        <TextBox Name="txtInput"/>
        <Button Margin="0,25,0,0" Content="加密" Click="OnEncryptClick"/>
        <Button Click="OnDecryptoClick">解密</Button>
        <TextBlock Margin="0,25,0,0" Text="解密后："/>
        <TextBlock Name="tbDecrypto" FontSize="28" Foreground="SkyBlue"/>
    </StackPanel>

        private async void OnEncryptClick(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            // 將輸入的文本轉換為字節緩沖區
            IBuffer txtBuffer = CryptographicBuffer.ConvertStringToBinary(txtInput.Text, BinaryStringEncoding.Utf8);
            Button b = sender as Button;
            b.IsEnabled = false;
            // 進行加密
            this.cryptBuffer = CryptographicEngine.Encrypt(myKey, txtBuffer, ivBtArray.AsBuffer());
            Windows.UI.Popups.MessageDialog msgdlg = new Windows.UI.Popups.MessageDialog("加密完成。");
            await msgdlg.ShowAsync();
            b.IsEnabled = true;
        }

        private async void OnDecryptoClick(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            Button b = sender as Button;
            b.IsEnabled = false;
            // 解密
            IBuffer decryptBuffer = CryptographicEngine.Decrypt(myKey, this.cryptBuffer, ivBtArray.AsBuffer());
            tbDecrypto.Text = CryptographicBuffer.ConvertBinaryToString(BinaryStringEncoding.Utf8, decryptBuffer);
            Windows.UI.Popups.MessageDialog msgbox = new Windows.UI.Popups.MessageDialog("解密完成。");
            await msgbox.ShowAsync();
            b.IsEnabled = true;
        }

要將文本轉換為Buffer，可以用CryptographicBuffer.ConvertStringToBinary方法；反過來可以用CryptographicBuffer.ConvertBinaryToString，編碼方式一般用utf-8，這樣通用性好。

 

似乎一切就緒，但動行后，在加密時會發生異常，提示輸入的緩沖區無效。這個錯誤很多人都遇到，我看到在MSDN社區上有不少朋友提問，其他社區上也有，不管用的DES還是AES算法。為什么加密時會出錯呢？

那是因為加密處理的字節塊沒有對齊導致的。可以用以下代碼來獲得某種加密算法的塊大小。

System.Diagnostics.Debug.WriteLine("塊大小：" + syprd.BlockLength);

就是SymmetricKeyAlgorithmProvider實例的BlockLength屬性，DES算法輸出以下結果：

8就是8個字節，如果要加密的數據的字節總數不是8的倍數的話就會出錯，如果被加密的數據大小為16字節，可以被8整除，不會出錯，如果是23，不能被8整除，就會發生異常。

 

好，找到原因了，解決起來就有針對性了，一種方法是你自己動手，想辦法把被加密的數據的長度弄成8的倍數。比如23字節，你就想辦法加一個字節，讓它變成24個字節。

其實嘛，有一種方法更簡單，就是讓算法自己去填充，方法是在new出SymmetricKeyAlgorithmProvider實例，我們原來用的是SymmetricAlgorithmNames.DesCbc，把它改為SymmetricAlgorithmNames.DesCbcPkcs7就行了。因為Pkcs7模式會自動填充字節塊。

     SymmetricKeyAlgorithmProvider syprd = SymmetricKeyAlgorithmProvider.OpenAlgorithm(SymmetricAlgorithmNames.DesCbcPkcs7);

這樣一改，加密時就不會出錯，因為字節塊被自動填充。

看看運行結果：

 

AES的加密解密也與DES類似。

看看時間，差不多開飯了，先說到這里吧，下一篇咱們聊聊單向加密吧。

源碼下載：http://files.cnblogs.com/files/tcjiaan/CryptoApp.zip