加密與解密

在消息傳輸的情境下，加密與解密是為了保證消息的安全。

保證消息安全的三要性

• 完整性 消息的接收方可以確保消息在傳輸過程中沒被篡改過
• 保密性 消息的發送方能夠確定消息只有預期的接收方可理解（第三方截獲的消息加密，不能理解）

• 可認證性 消息的接受方可以確定消息是誰發來的

  散列算法保證消息的完整性

  散列算法可以對任何數據進行散列運算的到摘要。散列算法的特點：運算的不可逆性 源極小修改摘要不同 摘要為64bit或128bit
  消息進行散列運算產生摘要，發送發將消息和摘要發送給接受方，接收方收到後以相同的散列算法得到消息摘要，再將兩份摘要比對。發送方和接收方對消息加鹽，得到摘要，放在第三方修改消息同事修改摘要。

  public class Sender
  {
      private string message = "Hello World!";
      private string salt = "[good]";
  
      private byte[] GetHasHData(string message)
      {
          HashAlgorithm alg = HashAlgorithm.Create("SHA1");
          byte[] plainData = Encoding.Default.GetBytes(this.salt + message);
          byte[] hashData = alg.ComputeHash(plainData);
          return hashData;
      }
  
      public Tuple<byte[], string> SendMessage()
      {
          byte[] hashData = this.GetHasHData(message);
          return Tuple.Create(hashData, message);
      }
  }
   public class Receiver
  {
      private string message = string.Empty;
      private string salt = "[good]";
  
      public bool ReceiveData(Tuple<byte[], string> data)
      {
          byte[] sourceHashData = data.Item1;
          string msg = data.Item2;
  
          HashAlgorithm alg = HashAlgorithm.Create("SHA1");
          byte[] plainData = Encoding.Default.GetBytes(this.salt + msg);
          byte[] hashData = alg.ComputeHash(plainData);
  
          if(sourceHashData.SequenceEqual(hashData))
          {
              this.message = msg;
              return true;
          }
          else
          {
              return false;
          }
      }
  
      public void DisplayMsg()
      {
          Console.WriteLine(this.message);
      }
  }
  //調用
   Sender sender = new Sender();
          Receiver receiver = new Receiver();
          if (receiver.ReceiveData(sender.SendMessage()))
          {
              receiver.DisplayMsg();
          }
   
  

  這裏散列算法都繼承自HashAlgorithm,創建方法為HashAlgorithm.Create("SHA1")，通過傳入不同的參數得到不同的算法（MD5，SHA,SHA1等）。

  對稱加密保證消息的保密性

  將消息通過密鑰加密得到消息的密文，發送方將密文發送，接收方用同一個密鑰對密文進行解密的到原文。

  非對稱加密

  非對稱加密有兩個密鑰，一個公鑰，一個私鑰。消息經公鑰加密得到密文，密文只能經對應的私鑰解密為明文。
  實現可認證性：甲方（發送方）有甲私鑰（自己的私鑰）與乙公鑰，乙方有甲方公鑰與乙私鑰（自己的）。

1. 加密性
   甲方用乙方公鑰加密為密文，將密文發送給乙方。密文需要乙方私鑰解密，第三方無法理解秘聞。

2. 認證性
   甲方用甲私鑰加密為密文，發送給乙方。乙方接到消息後用甲公鑰解密，能成功解密認證消息是甲方所發。

   數字簽名

   數字簽名保證消息的完整性和認證性，用散列得到消息摘要，再對摘要進行非對稱加密（為解決對稱加密和非對稱加密耗時問題）。

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