C#中的那些常用加密算法

更新時(shí)間：2020年11月23日 11:05:10 作者：kiba518

本文主要講解一下C#常用的那些加密算法，包括MD5加密、SHA1加密、Base64加密、Des加密、RSA加密等，需要的朋友可以參考下

前言

本文主要講解一下C#常用的那些加密算法。

本文源碼

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MD5加密

MD5加密是最常見的加密方式，因?yàn)镸D5是不可逆的，所以很多系統(tǒng)的密碼都是用MD5加密保存的。

雖然MD5是不可以解碼的，但因?yàn)镸D5加密的字符串是固定的，所以，理論上只需要建立一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)庫，把所有的字符串都加密一遍，那就可以解碼所有的MD5密文了。

雖然建立一個(gè)可以解碼全部MD5的數(shù)據(jù)庫不太現(xiàn)實(shí)，但一個(gè)五六百億數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)庫就可以解碼絕大部分字符串了，畢竟大部分情況下，我們的密碼也是有長度限制的。

實(shí)際應(yīng)用中MD5有64位和32位加密之分，代碼如下：

#region MD5加密 32和64 
public static string GetMd532(string ConvertString)
{
  MD5CryptoServiceProvider md5 = new MD5CryptoServiceProvider();
  string t2 = BitConverter.ToString(md5.ComputeHash(UTF8Encoding.Default.GetBytes(ConvertString)), 4, 8);
  t2 = t2.Replace("-", "");

  return t2;
} 
public static string Get64Md5(string str)
{
  string cl = str;
  string pwd = "";
  var md5 = MD5.Create();
  byte[] s = md5.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(cl)); 
  for (int i = 0; i < s.Length; i++)
  {
    pwd = pwd + s[i].ToString("X2");
  } 
  return pwd;
} 
#endregion

我們運(yùn)行一下，加密函數(shù)。

Console.WriteLine($"MD5-64:{ MD5Helper.Get64Md5("Kiba518")}");
Console.WriteLine($"MD5-32:{ MD5Helper.Get32Md5("Kiba518")}");

結(jié)果如下圖所示：

SHA1加密

SHA1加密算法與MD5加密類似，都是不可逆的，只是算法不同。所以也和MD5一樣，存在容易被大數(shù)據(jù)解碼的問題。

代碼如下：

private static readonly Encoding Encoder = Encoding.UTF8;
public static String Sha1(String content )
{
  try
  {
    SHA1 sha1 = new SHA1CryptoServiceProvider();//創(chuàng)建SHA1對象
    byte[] bytes_in = Encoder.GetBytes(content);//將待加密字符串轉(zhuǎn)為byte類型
    byte[] bytes_out = sha1.ComputeHash(bytes_in);//Hash運(yùn)算
    sha1.Dispose();//釋放當(dāng)前實(shí)例使用的所有資源
    String result = BitConverter.ToString(bytes_out);//將運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)為string類型
    result = result.Replace("-", "").ToUpper();
    return result;
  }
  catch (Exception ex)
  {
    return ex.Message;
  }
}

運(yùn)行加密函數(shù)，結(jié)果如下圖所示：

Base64加密

準(zhǔn)確的來說，Base64是一種編碼，而不是加密，通常Base64編碼后字符串會(huì)用于傳輸數(shù)據(jù)。不過也因?yàn)锽ase64編碼后字符串具有不可讀性，所以，不少人也把他當(dāng)做加密算法來使用。

代碼如下：

private static readonly Encoding Encoder = Encoding.UTF8;
public static string EncodeBase64(string source)
{
  string target = "";
  byte[] bytes = Encoder.GetBytes(source);
  try
  {
    target = Convert.ToBase64String(bytes);
  }
  catch
  {
    target = source;
  }
  return target;
}
public static string DecodeBase64(string result)
{
  string decode = "";
  byte[] bytes = Convert.FromBase64String(result);
  try
  {
    decode = Encoder.GetString(bytes);
  }
  catch
  {
    decode = result;
  }
  return decode;
}

運(yùn)行Base64編碼函數(shù)。

string base64Str = Base64Helper.EncodeBase64("Kiba518");
Console.WriteLine($"SHA1編碼:{ base64Str}");
Console.WriteLine($"SHA1解碼:{ Base64Helper.DecodeBase64(base64Str)}");

結(jié)果如下圖所示：

Des加密

DES加密算法是對密鑰進(jìn)行保密，而公開算法，即只有擁有相同密鑰的人才能解密。

DES加密算法對密鑰有要求，必須是8個(gè)字符，如abcdefgh這樣的。

代碼如下：

public static string Encrypt(string stringToEncrypt, string shortKey)
{
  DESCryptoServiceProvider des = new DESCryptoServiceProvider();
  byte[] inputByteArray = Encoding.GetEncoding("UTF-8").GetBytes(stringToEncrypt);
  des.Key = ASCIIEncoding.UTF8.GetBytes(shortKey);
  des.IV = ASCIIEncoding.UTF8.GetBytes(shortKey);
  MemoryStream ms = new MemoryStream();
  CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, des.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write);
  cs.Write(inputByteArray, 0, inputByteArray.Length);
  cs.FlushFinalBlock();
  StringBuilder ret = new StringBuilder();
  foreach (byte b in ms.ToArray())
  {
    ret.AppendFormat("{0:X2}", b);
  }
  ret.ToString();
  return ret.ToString();
}
public static string Decrypt(string stringToDecrypt, string sKey)
{
  DESCryptoServiceProvider des = new DESCryptoServiceProvider();

  byte[] inputByteArray = new byte[stringToDecrypt.Length / 2];
  for (int x = 0; x < stringToDecrypt.Length / 2; x++)
  {
    int i = (Convert.ToInt32(stringToDecrypt.Substring(x * 2, 2), 16));
    inputByteArray[x] = (byte)i;
  }
  des.Key = ASCIIEncoding.UTF8.GetBytes(sKey);
  des.IV = ASCIIEncoding.UTF8.GetBytes(sKey);
  MemoryStream ms = new MemoryStream();
  CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, des.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Write);
  cs.Write(inputByteArray, 0, inputByteArray.Length);
  cs.FlushFinalBlock();
  StringBuilder ret = new StringBuilder();
  return System.Text.Encoding.Default.GetString(ms.ToArray());
}

如代碼所示，我們使用DESCryptoServiceProvider類來進(jìn)行DES加密。

DESCryptoServiceProvider類的Mode屬性可以指定加密運(yùn)算模式。

加密運(yùn)算模式如下：

CBC：密碼塊鏈模式。
ECB：電子密碼本模式。
OFB：輸出反饋模式。
CFB：密碼反饋模式。
CTS：密碼文本竊取模式。

在C#中默認(rèn)的加密運(yùn)算模式是CBC—密碼塊鏈模式。

在Java中默認(rèn)的加密運(yùn)算模式是ECB—電子密碼本模式。

即，如果密文是在C#項(xiàng)目和Java項(xiàng)目之間傳遞，那么必須配置相同的加密運(yùn)算模式。

運(yùn)行DES加密函數(shù)代碼如下：

string key_8 = "abcdefgh";
string desShortKeyStr = DESHelper.Encrypt("Kiba518", key_8);
Console.WriteLine($"DES加密:{ desShortKeyStr}");
Console.WriteLine($"DES解密:{ DESHelper.Decrypt(desShortKeyStr, key_8)}");

結(jié)果如下圖所示：

有時(shí)候，我們的密鑰不是正好8個(gè)字符，那我們就截取前8為作為密鑰就可以了。

RSA加密

RSA加密采用公鑰加密，私鑰解密的模式。Https的數(shù)字證書也是使用這種模式加密的。

代碼如下：

 public static string RSADecrypt(string xmlPrivateKey, string enptStr)
 {
   RSACryptoServiceProvider provider = new RSACryptoServiceProvider();
   provider.FromXmlString(xmlPrivateKey);
   byte[] rgb = Convert.FromBase64String(enptStr);
   byte[] bytes = provider.Decrypt(rgb, RSAEncryptionPadding.OaepSHA1);
   return new UnicodeEncoding().GetString(bytes);
 }
 public static string RSAEncrypt(string xmlPublicKey, string enptStr)
 {
   RSACryptoServiceProvider provider = new RSACryptoServiceProvider();
   provider.FromXmlString(xmlPublicKey);
   byte[] bytes = new UnicodeEncoding().GetBytes(enptStr);
   return Convert.ToBase64String(provider.Encrypt(bytes, RSAEncryptionPadding.OaepSHA1));
 }

運(yùn)行DES加密函數(shù)代碼如下：

//加密公鑰 
string publicKey = "18+I2j3HU/fXQasRXOWGegP3dG75I/It2n42rgeIATeftBkoQNH73Rz0IYW++arqd0Yy5hFpNkqzY/dOmD+bDXWUheWA0P/dVZf+qeWwVV+iW3lRAU8SmnPcaD35Ic1jMEPFQVeX1zGI2ofD8aGodeSRA4+JKo+KLgyGVGDI+d0=AQAB";
//解密私鑰 
string privateKey = " 18+I2j3HU/fXQasRXOWGegP3dG75I/It2n42rgeIATeftBkoQNH73Rz0IYW++arqd0Yy5hFpNkqzY/dOmD+bDXWUheWA0P/dVZf+qeWwVV+iW3lRAU8SmnPcaD35Ic1jMEPFQVeX1zGI2ofD8aGodeSRA4+JKo+KLgyGVGDI+d0=AQAB
2EEAI+cO1fyvmGpg3ywMLHHZ1/X3ZrF6xZBNM2AL7bJFVfL8RS8UznUCdsL/R/o1b+lGo1CetlI++n6IvYYwyw==

/3muAXWOU3SMKFWSDpHUgeM9kZev0ekQDefRSayXM8q9ItkaWTOJcIN614A0UGdYE6VX1ztPgveQFzm0qJDy9w==NM/i/eGewOmd5IYONFJogq4nOlOKYNz1E6yC/gn1v83qmuvlaevuk+EFggVrHKPhSvxYUOgOao45bSlbsZVE8w==MKU7w91dh3iWw4tfr1SHUWAytglbGi41t2Af0taBSARftUX/pWKR1hHDD0vDKlgzRjJiooIRps966WE8jChliw==YEIfQArVNP27AJn3WOBswHP/+gJ6Bk434MZ80CJONp4b6e+Ilxd2dwloxGKNbGgCyaNJEFI5J8qYSNNe0KqPkw==ZAscSPesqLtS+WlBMkxgy719AGfVbRl+sjQiSwjIvq+3hDjJVUtCs90RO10SDBF0gfhz7f2SRY3ZnXTu5VtPF9KEQyUaY0F6eXwz4YQNzJTI2c1o5SFXZP8Ynqwltg8gNIhMe8bB6nVgASeADBim22DlSFCzmD3vt1gTI8nxmO0=";
string myname = "my name is Kiba518!my name is Kiba518!!!!43"; //最大長度43
string rsaStr = RSAHelper.RSAEncrypt(publicKey, myname);
Console.WriteLine($"RSA加密:{ rsaStr}");
string dersaStr = RSAHelper.RSADecrypt(privateKey, rsaStr);
Console.WriteLine($"RSA解密:{ dersaStr}");

結(jié)果如下圖所示：

RSA加密有個(gè)特點(diǎn)，就是他對被加密的字符串有長度限制。

長度限制規(guī)則：待加密的字節(jié)數(shù)不能超過密鑰的長度值除以 8 再減去 11（即：RSACryptoServiceProvider.KeySize / 8 - 11），而加密后得到密文的字節(jié)數(shù)，正好是密鑰的長度值除以 8（即：RSACryptoServiceProvider.KeySize / 8）。注：該長度指的是byte[]數(shù)組的長度，而不是字符串的長度。

簡單來說，就是被加密字符串不能太長。

但是，在真實(shí)的業(yè)務(wù)中，我們需要加密的字符串往往會(huì)很長，那么，RSA又對被加密字符串有長度限制，我們該怎么辦呢？很簡單，把待加密的字符串拆開，每段長度都小于等于限制長度，然后分段加密，這樣，問題就解決了。

分段加密代碼如下：

public static String SubRSAEncrypt(string xmlPublicKey, string enptStr)
{
  RSACryptoServiceProvider provider = new RSACryptoServiceProvider();
  provider.FromXmlString(xmlPublicKey);
  Byte[] bytes = Encoder.GetBytes(enptStr);
  int MaxBlockSize = provider.KeySize / 8 - 11;  //加密塊最大長度限制

  if (bytes.Length <= MaxBlockSize)
    return Convert.ToBase64String(provider.Encrypt(bytes, false));

  using (MemoryStream PlaiStream = new MemoryStream(bytes))
  using (MemoryStream CrypStream = new MemoryStream())
  {
    Byte[] Buffer = new Byte[MaxBlockSize];
    int BlockSize = PlaiStream.Read(Buffer, 0, MaxBlockSize);

    while (BlockSize > 0)
    {
      Byte[] ToEncrypt = new Byte[BlockSize];
      Array.Copy(Buffer, 0, ToEncrypt, 0, BlockSize);

      Byte[] Cryptograph = provider.Encrypt(ToEncrypt, false);
      CrypStream.Write(Cryptograph, 0, Cryptograph.Length);

      BlockSize = PlaiStream.Read(Buffer, 0, MaxBlockSize);
    }

    return Convert.ToBase64String(CrypStream.ToArray(), Base64FormattingOptions.None);
  }

}
/// 

/// 分段解密，應(yīng)對長字符串
/// 
/// 
/// 
/// 
public static String SubRSADecrypt(string xmlPublicKey, string enptStr)
{
  RSACryptoServiceProvider provider = new RSACryptoServiceProvider();
  provider.FromXmlString(xmlPublicKey);
  Byte[] bytes = Convert.FromBase64String(enptStr);
  int MaxBlockSize = provider.KeySize / 8;  //解密塊最大長度限制

  if (bytes.Length <= MaxBlockSize)
    return Encoder.GetString(provider.Decrypt(bytes, false));

  using (MemoryStream CrypStream = new MemoryStream(bytes))
  using (MemoryStream PlaiStream = new MemoryStream())
  {
    Byte[] Buffer = new Byte[MaxBlockSize];
    int BlockSize = CrypStream.Read(Buffer, 0, MaxBlockSize);

    while (BlockSize > 0)
    {
      Byte[] ToDecrypt = new Byte[BlockSize];
      Array.Copy(Buffer, 0, ToDecrypt, 0, BlockSize);

      Byte[] Plaintext = provider.Decrypt(ToDecrypt, false);
      PlaiStream.Write(Plaintext, 0, Plaintext.Length);

      BlockSize = CrypStream.Read(Buffer, 0, MaxBlockSize);
    }

    return Encoder.GetString(PlaiStream.ToArray());
  }
}

結(jié)果如下圖所示：