.NET中常見加解密算法

本文轉載自查看原文 2018-06-02 22:13 1793 C#

一、MD5不可逆加密

不可逆加密是指將原文加密成密文以后，無法將密文解密成原文。

MD5的算法是公開的，無論是哪種語言，只要需要加密的字符串是相同的，那么經過MD5加密以后生成的結果都是一樣的。

.NET框架中已經幫我們實現好了MD5加密，請看下面的例子：

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.Linq;
 4 using System.Security.Cryptography;
 5 using System.Text;
 6 using System.Threading.Tasks;
 7 
 8 namespace MyEncriptDemo
 9 {
10     public class MD5Encrypt
11     {
12         #region MD5
13         /// <summary>
14         /// MD5加密,和動網上的16/32位MD5加密結果相同,
15         /// 使用的UTF8編碼
16         /// </summary>
17         /// <param name="source">待加密字串</param>
18         /// <param name="length">16或32值之一,其它則采用.net默認MD5加密算法</param>
19         /// <returns>加密后的字串</returns>
20         public static string Encrypt(string source, int length = 32)//默認參數
21         {
22             if (string.IsNullOrEmpty(source)) return string.Empty;
23             HashAlgorithm provider = CryptoConfig.CreateFromName("MD5") as HashAlgorithm;
24             byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(source);//這里需要區別編碼的
25             byte[] hashValue = provider.ComputeHash(bytes);
26             StringBuilder sb = new StringBuilder();
27             switch (length)
28             {
29                 case 16://16位密文是32位密文的9到24位字符
30                     for (int i = 4; i < 12; i++)
31                     {
32                         sb.Append(hashValue[i].ToString("x2"));
33                     }
34                     break;
35                 case 32:
36                     for (int i = 0; i < 16; i++)
37                     {
38                         sb.Append(hashValue[i].ToString("x2"));
39                     }
40                     break;
41                 default:
42                     for (int i = 0; i < hashValue.Length; i++)
43                     {
44                         sb.Append(hashValue[i].ToString("x2"));
45                     }
46                     break;
47             }
48             return sb.ToString();
49         }
50         #endregion MD5
51     }
52 }

Main()方法調用：

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.Linq;
 4 using System.Text;
 5 using System.Threading.Tasks;
 6 
 7 namespace MyEncriptDemo
 8 {
 9     class Program
10     {
11         static void Main(string[] args)
12         {
13             // MD5
14             Console.WriteLine(MD5Encrypt.Encrypt("1"));
15             Console.WriteLine(MD5Encrypt.Encrypt("1"));
16             Console.WriteLine(MD5Encrypt.Encrypt("123456孫悟空"));
17             Console.WriteLine(MD5Encrypt.Encrypt("113456孫悟空"));
18             Console.WriteLine(MD5Encrypt.Encrypt("113456孫悟空113456孫悟空113456孫悟空113456孫悟空113456孫悟空113456孫悟空113456孫悟空"));
19 
20             Console.ReadKey();
21         }
22     }
23 }

結果：

應用：

1、校驗密碼

從上面的例子中可以看出，只要字符串相同，那么加密以后的結果就是一樣的，利用MD5的這個特性，可以用來做密碼校驗。在注冊的時候把密碼用MD5加密然后保存到數據庫里面，數據庫里面保存的是密文，別人無法看到。登錄的時候，在把密碼經過MD5加密，然后用加密后的密文和數據庫里面保存的密文進行比對，如果相同，則證明密碼是一樣的；如果不同，證明密碼是錯誤的。

注意：MD5是不能解密的，網上的解密都是基於撞庫原理的：即將原文和密文保存到數據庫中，每次利用密文去和數據庫里保存的密文進行比對，如果比對成功，則解密了。為了防止撞庫，可以使密碼復雜一些，例如加鹽：即在密碼的后面加上一段后綴然后加密后在保存到數據庫。登錄的時候，在密碼后面加上同樣的后綴，然后加密以后和數據庫保存的密碼進行比對。

2、防篡改

例如下載VS安裝文件，官網下載的文件才是權威的，但是有時會去系統之家這一類的網站下載，如何保證在系統之家下載的安裝文件和官網發布的文件是一樣的呢？這時就可以利用MD5進行判斷。官方在發布VS安裝文件的同時，也會發布一個根據該文件生成的MD5碼，在系統之家下載完安裝文件以后，可以對該安裝文件進行一次MD5加密，然后比對官方發布的MD5碼和生成的MD5碼，如果相同，則證明下載的文件就是官方方便的。那么如何對文件進行MD5呢？請看下面的例子：

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.IO;
 4 using System.Linq;
 5 using System.Security.Cryptography;
 6 using System.Text;
 7 using System.Threading.Tasks;
 8 
 9 namespace MyEncriptDemo
10 {
11     public class MD5Encrypt
12     {
13         #region MD5
14         /// <summary>
15         /// MD5加密,和動網上的16/32位MD5加密結果相同,
16         /// 使用的UTF8編碼
17         /// </summary>
18         /// <param name="source">待加密字串</param>
19         /// <param name="length">16或32值之一,其它則采用.net默認MD5加密算法</param>
20         /// <returns>加密后的字串</returns>
21         public static string Encrypt(string source, int length = 32)//默認參數
22         {
23             if (string.IsNullOrEmpty(source)) return string.Empty;
24             HashAlgorithm provider = CryptoConfig.CreateFromName("MD5") as HashAlgorithm;
25             byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(source);//這里需要區別編碼的
26             byte[] hashValue = provider.ComputeHash(bytes);
27             StringBuilder sb = new StringBuilder();
28             switch (length)
29             {
30                 case 16://16位密文是32位密文的9到24位字符
31                     for (int i = 4; i < 12; i++)
32                     {
33                         sb.Append(hashValue[i].ToString("x2"));
34                     }
35                     break;
36                 case 32:
37                     for (int i = 0; i < 16; i++)
38                     {
39                         sb.Append(hashValue[i].ToString("x2"));
40                     }
41                     break;
42                 default:
43                     for (int i = 0; i < hashValue.Length; i++)
44                     {
45                         sb.Append(hashValue[i].ToString("x2"));
46                     }
47                     break;
48             }
49             return sb.ToString();
50         }
51         #endregion MD5
52 
53         #region MD5摘要
54         /// <summary>
55         /// 獲取文件的MD5摘要
56         /// </summary>
57         /// <param name="fileName"></param>
58         /// <returns></returns>
59         public static string AbstractFile(string fileName)
60         {
61             using (FileStream file = new FileStream(fileName, FileMode.Open))
62             {
63                 return AbstractFile(file);
64             }
65         }
66 
67         /// <summary>
68         /// 根據stream獲取文件摘要
69         /// </summary>
70         /// <param name="stream"></param>
71         /// <returns></returns>
72         public static string AbstractFile(Stream stream)
73         {
74             MD5 md5 = new MD5CryptoServiceProvider();
75             byte[] retVal = md5.ComputeHash(stream);
76 
77             StringBuilder sb = new StringBuilder();
78             for (int i = 0; i < retVal.Length; i++)
79             {
80                 sb.Append(retVal[i].ToString("x2"));
81             }
82             return sb.ToString();
83         }
84         #endregion
85     }
86 }

Main()方法里面調用：

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.Linq;
 4 using System.Text;
 5 using System.Threading.Tasks;
 6 
 7 namespace MyEncriptDemo
 8 {
 9     class Program
10     {
11         static void Main(string[] args)
12         {
13             // MD5
14             //Console.WriteLine(MD5Encrypt.Encrypt("1"));
15             //Console.WriteLine(MD5Encrypt.Encrypt("1"));
16             //Console.WriteLine(MD5Encrypt.Encrypt("123456孫悟空"));
17             //Console.WriteLine(MD5Encrypt.Encrypt("113456孫悟空"));
18             //Console.WriteLine(MD5Encrypt.Encrypt("113456孫悟空113456孫悟空113456孫悟空113456孫悟空113456孫悟空113456孫悟空113456孫悟空"));
19             // 對文件進行MD5
20             string md5Abstract1 = MD5Encrypt.AbstractFile(@"E:\EF一對多.txt");
21             Console.WriteLine(md5Abstract1);
22             string md5Abstract2 = MD5Encrypt.AbstractFile(@"E:\EF一對多 - 副本.txt");
23             Console.WriteLine(md5Abstract2);
24             Console.ReadKey();
25         }
26     }
27 }

結果：

可以看出，雖然文件的名稱不同，但只要文件的內容是相同的，則生成的MD5碼就是相同的。

3、急速秒傳

以百度雲為例：假如從百度雲上面下載了一個文件，然后把這個文件在上傳到百度雲就會急速秒傳。因為第一次上傳的時候，百度雲會對上傳的文件進行MD5加密，然后把加密后的MD5碼保存下來。下載之后再上傳，百度雲客戶端會先對文件計算MD5，然后將計算的MD5和服務器保存的MD5進行對比，如果一致就不需要在上傳了，只需要把服務器上文件的名稱修改成和上傳文件的名稱一致即可。因為上傳的文件在服務器上已經存在。（就算修改了文件名稱，但生成的MD5還是一樣的）

4、源代碼管理工具

源代碼管理工具實現判斷文件是否修改，也是根據MD5進行比對的。

二、對稱可逆加密

對稱可逆加密：可逆是指加密和解密是可逆的，即可以根據原文得到密文，也可以根據密文得到原文。對稱是指加密和解密的密鑰是相同的。下面以DES加密為例。

在示例程序中，密鑰長度是8位的，寫在配置文件中。

讀取配置文件獲取密鑰的代碼如下：

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.Configuration;
 4 using System.Linq;
 5 using System.Text;
 6 using System.Threading.Tasks;
 7 
 8 namespace MyEncriptDemo
 9 {
10     public static class Constant
11     {
12         public static string DesKey = AppSettings("DesKey", "DesEncript");
13 
14 
15         private static T AppSettings<T>(string key, T defaultValue)
16         {
17             var v = ConfigurationManager.AppSettings[key];
18             return String.IsNullOrEmpty(v) ? defaultValue : (T)Convert.ChangeType(v, typeof(T));
19         }
20 
21     }
22 }

加密和解密的代碼如下：

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.IO;
 4 using System.Linq;
 5 using System.Security.Cryptography;
 6 using System.Text;
 7 using System.Threading.Tasks;
 8 
 9 namespace MyEncriptDemo
10 {
11     /// <summary>
12     /// DES AES Blowfish
13     ///  對稱加密算法的優點是速度快，
14     ///  缺點是密鑰管理不方便，要求共享密鑰。
15     /// 可逆對稱加密  密鑰長度8
16     /// </summary>
17     public class DesEncrypt
18     {
19         // 按照8位長度的密鑰進行加密
20         private static byte[] _rgbKey = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(Constant.DesKey.Substring(0, 8));
21         // 對稱算法的初始化向量
22         private static byte[] _rgbIV = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(Constant.DesKey.Insert(0, "w").Substring(0, 8));
23 
24         /// <summary>
25         /// DES 加密
26         /// </summary>
27         /// <param name="text">需要加密的值</param>
28         /// <returns>加密后的結果</returns>
29         public static string Encrypt(string text)
30         {
31             DESCryptoServiceProvider dsp = new DESCryptoServiceProvider();
32             using (MemoryStream memStream = new MemoryStream())
33             {
34                 CryptoStream crypStream = new CryptoStream(memStream, dsp.CreateEncryptor(_rgbKey, _rgbIV), CryptoStreamMode.Write);
35                 StreamWriter sWriter = new StreamWriter(crypStream);
36                 sWriter.Write(text);
37                 sWriter.Flush();
38                 crypStream.FlushFinalBlock();
39                 memStream.Flush();
40                 return Convert.ToBase64String(memStream.GetBuffer(), 0, (int)memStream.Length);
41             }
42         }
43 
44         /// <summary>
45         /// DES解密
46         /// </summary>
47         /// <param name="encryptText"></param>
48         /// <returns>解密后的結果</returns>
49         public static string Decrypt(string encryptText)
50         {
51             DESCryptoServiceProvider dsp = new DESCryptoServiceProvider();
52             byte[] buffer = Convert.FromBase64String(encryptText);
53 
54             using (MemoryStream memStream = new MemoryStream())
55             {
56                 CryptoStream crypStream = new CryptoStream(memStream, dsp.CreateDecryptor(_rgbKey, _rgbIV), CryptoStreamMode.Write);
57                 crypStream.Write(buffer, 0, buffer.Length);
58                 crypStream.FlushFinalBlock();
59                 return ASCIIEncoding.UTF8.GetString(memStream.ToArray());
60             }
61         }
62     }
63 }

Main()方法調用：

1 string strDes = "張三李四";
2 string desEn1 = DesEncrypt.Encrypt(strDes);
3 string desDe1 = DesEncrypt.Decrypt(desEn1);
4 Console.WriteLine(strDes.Equals(desDe1));

結果：

注意：對稱可逆加密的算法是公開的。

三、非對稱可逆加密

非對稱可逆加密：可逆是指加密和解密是一樣，即根據原文可以得到密文，根據密文也可以得到原文。非對稱是指加密和解密的密鑰是不同的。下面以RSA加密為例：

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.Linq;
 4 using System.Security.Cryptography;
 5 using System.Text;
 6 using System.Threading.Tasks;
 7 
 8 namespace MyEncriptDemo
 9 {
10     /// <summary>
11     /// RSA ECC
12     /// 可逆非對稱加密 
13     /// 非對稱加密算法的優點是密鑰管理很方便，缺點是速度慢。
14     /// </summary>
15     public class RsaEncrypt
16     {
17         /// <summary>
18         /// 獲取加密/解密對
19         /// 給你一個，是無法推算出另外一個的
20         /// 
21         /// Encrypt   Decrypt
22         /// </summary>
23         /// <returns>Encrypt   Decrypt</returns>
24         public static KeyValuePair<string, string> GetKeyPair()
25         {
26             RSACryptoServiceProvider RSA = new RSACryptoServiceProvider();
27             string publicKey = RSA.ToXmlString(false);
28             string privateKey = RSA.ToXmlString(true);
29             return new KeyValuePair<string, string>(publicKey, privateKey);
30         }
31 
32         /// <summary>
33         /// 加密：內容+加密key
34         /// </summary>
35         /// <param name="content"></param>
36         /// <param name="encryptKey">加密key</param>
37         /// <returns></returns>
38         public static string Encrypt(string content, string encryptKey)
39         {
40             RSACryptoServiceProvider rsa = new RSACryptoServiceProvider();
41             rsa.FromXmlString(encryptKey);
42             UnicodeEncoding ByteConverter = new UnicodeEncoding();
43             byte[] DataToEncrypt = ByteConverter.GetBytes(content);
44             byte[] resultBytes = rsa.Encrypt(DataToEncrypt, false);
45             return Convert.ToBase64String(resultBytes);
46         }
47 
48         /// <summary>
49         /// 解密  內容+解密key
50         /// </summary>
51         /// <param name="content"></param>
52         /// <param name="decryptKey">解密key</param>
53         /// <returns></returns>
54         public static string Decrypt(string content, string decryptKey)
55         {
56             byte[] dataToDecrypt = Convert.FromBase64String(content);
57             RSACryptoServiceProvider RSA = new RSACryptoServiceProvider();
58             RSA.FromXmlString(decryptKey);
59             byte[] resultBytes = RSA.Decrypt(dataToDecrypt, false);
60             UnicodeEncoding ByteConverter = new UnicodeEncoding();
61             return ByteConverter.GetString(resultBytes);
62         }
63 
64 
65         /// <summary>
66         /// 可以合並在一起的，，每次產生一組新的密鑰
67         /// </summary>
68         /// <param name="content"></param>
69         /// <param name="encryptKey">加密key</param>
70         /// <param name="decryptKey">解密key</param>
71         /// <returns>加密后結果</returns>
72         private static string Encrypt(string content, out string publicKey, out string privateKey)
73         {
74             RSACryptoServiceProvider rsaProvider = new RSACryptoServiceProvider();
75             publicKey = rsaProvider.ToXmlString(false);
76             privateKey = rsaProvider.ToXmlString(true);
77 
78             UnicodeEncoding ByteConverter = new UnicodeEncoding();
79             byte[] DataToEncrypt = ByteConverter.GetBytes(content);
80             byte[] resultBytes = rsaProvider.Encrypt(DataToEncrypt, false);
81             return Convert.ToBase64String(resultBytes);
82         }
83     }
84 }

Main()方法調用：

1 // 獲取加密和解密的密鑰
2 KeyValuePair<string, string> encryptDecrypt = RsaEncrypt.GetKeyPair();
3 string strValue = "RsaDemo";
4 string rsaEn1 = RsaEncrypt.Encrypt(strValue, encryptDecrypt.Key);//key是加密的
5 string rsaDe1 = RsaEncrypt.Decrypt(rsaEn1, encryptDecrypt.Value);//value 解密的   不能反過來用的
6 Console.WriteLine(strValue.Equals(rsaDe1));

結果：

注意：

1、加密鑰和解密鑰是根據功能來划分的。

2、私鑰和公鑰是根據鑰匙的公開程度來划分的，加密鑰可以作為公鑰或者私鑰、解密鑰也可以作為公鑰或者私鑰。

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