1. 程式人生 > >密碼學系列——常見的加密方式(c#程式碼實操)

密碼學系列——常見的加密方式(c#程式碼實操)

### 前言 說起加密方式,其實密碼學的角度ASCII編碼其實本身就是一種加密解密。 由於其公開,現在用於數字與字元的轉換。 檢視ASCII表可以去官網查查。 轉換程式碼如下: ``` csharp static void Main(string[] args) { char c = (char)97; Console.WriteLine(c);//a Console.ReadKey(); } ``` 大概就是這樣了。 再講另外一個故事,我們在資料傳輸過程中為什麼要求編碼格式一致。 這個問題其實也是一個密碼學問題。比如說傳輸方的編碼是UTF8,接收方是GBK,那麼兩者是接收不到正確的訊息的。最起碼的一點就是UTF-8是漢字是三個位元組,GBK漢字是兩個位元組。 好吧,下面就介紹幾種常用的加解密大法吧。 ### 正文 #### 凱撒加解密 凱撒大法是通過移位來加解密,比如說a移動1位就是b了。 程式碼如下: ``` csharp public class KaiserDemo { //解密 public static string decrytKaiser(string encrytedData, int key) { char[] chars = encrytedData.ToCharArray(); StringBuilder sb = new StringBuilder(); foreach (char c in chars) { //轉換為int int asciiCode = c; asciiCode -= key; char result = (char)asciiCode; sb.Append(result); } return sb.ToString(); } //加密 public static string encrytKaiser(string orinal,int key) { char[] chars = orinal.ToCharArray(); StringBuilder sb = new StringBuilder(); foreach (char c in chars) { //轉換為int int asciiCode = c; asciiCode += key; char result = (char)asciiCode; sb.Append(result); } return sb.ToString(); } } ``` 測試: ``` static void Main(string[] args) { string s = "Hello Word"; int key = 5; var encrytedStr = KaiserDemo.encrytKaiser(s, key); Console.WriteLine(encrytedStr); var decrytedStr = KaiserDemo.decrytKaiser(encrytedStr, key); Console.WriteLine(decrytedStr); Console.ReadKey(); } ``` 效果: ![](https://img2020.cnblogs.com/blog/1289794/202008/1289794-20200804152812545-243319399.png) #### base64位轉換 base64位是一個非常關鍵地方,先寫一下原理: base64 是 3個位元組為一組,一個位元組 8位,一共 就是24位 ,然後,把3個位元組轉成4組,每組6位, 3 * 8 = 4 * 6 = 24 ,每組6位,缺少的2位,會在高位進行補0 ,這樣做的好處在於 ,base取的是後面6位,去掉高2位 , 那麼base64的取值就可以控制在0-63位了,所以就叫base64,111 111 = 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 =63 在64範圍之內,當然也有人認為0-63,一共64位。 base64 構成原則 ① 小寫 a - z = 26個字母 ② 大寫 A - Z = 26個字母 ③ 數字 0 - 9 = 10 個數字 ④ + / = 2個符號 前面提及到為什麼base64是一個非常關鍵的地方呢? 因為base64可以將一些特殊字元全部轉換成常規字元,原來的4個位元組變成3個位元組,那麼數值是變小的。 具體可看一下: https://baike.baidu.com/item/base64/8545775?fr=aladdin #### des 加解密 直接上程式碼: ``` /// /// DES 加解密 /// /// 加解密字串 /// key /// iv /// 標識加密或者解密位,預設加密 /// 加解密後的結果 public static string DES(string origal, string key, string iv, int sign = 0) { byte[] origalByteArray = sign == 0 ? Encoding.Default.GetBytes(origal) : Convert.FromBase64String(origal); DESCryptoServiceProvider des = new DESCryptoServiceProvider(); des.Key = Encoding.ASCII.GetBytes(key); des.IV = Encoding.ASCII.GetBytes(iv); if (sign != 0) { des.Padding = PaddingMode.None; } string result = string.Empty; using (MemoryStream ms = new MemoryStream()) { using (CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, sign == 0 ? des.CreateEncryptor() : des.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Write)) { cs.Write(origalByteArray, 0, origalByteArray.Length); cs.FlushFinalBlock(); result = sign == 0 ? Convert.ToBase64String(ms.ToArray()) : System.Text.Encoding.Default.GetString(ms.ToArray()); } } if (result == string.Empty) { throw new ArgumentException(); } return result; } ``` 測試: ``` static void Main(string[] args) { string origal = "王胖子"; string key = "12345678"; string iv = "12345678"; string encrytedStr = DESDemo.DES(origal, key, iv); Console.WriteLine("加密後的字串:" + encrytedStr); string dncrytedStr = DESDemo.DES(encrytedStr, key, iv, 1); Console.WriteLine("加密後的字串:" + dncrytedStr); Console.Read(); } ``` 測試結果: ![](https://img2020.cnblogs.com/blog/1289794/202008/1289794-20200805182046245-593410073.png) 這裡有人看到心裡就想啊,怎麼跟我程式碼裡面的helper類不一樣? 一個是現在不完善,第二個是現在是無填充模式,下一章將會介紹填充模式。 #### aes ``` csharp /// /// AES 加解密 ///
/// 加解密字串 /// key /// iv /// 標識加密或者解密位,預設加密 /// 加解密後的結果 public static string AES(string origal, string key, string iv, int sign = 0) { byte[] origalByteArray = sign == 0 ? Encoding.Default.GetBytes(origal) : Convert.FromBase64String(origal); RijndaelManaged aes = new RijndaelManaged(); aes.Key = Encoding.ASCII.GetBytes(key); aes.IV = Encoding.ASCII.GetBytes(iv); if (sign != 0) { aes.Padding = PaddingMode.None; } string result = string.Empty; using (MemoryStream ms = new MemoryStream()) { using (CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, sign == 0 ? aes.CreateEncryptor() : aes.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Write)) { cs.Write(origalByteArray, 0, origalByteArray.Length); cs.FlushFinalBlock(); result = sign == 0 ? Convert.ToBase64String(ms.ToArray()) : System.Text.Encoding.Default.GetString(ms.ToArray()); } } if (result == string.Empty) { throw new ArgumentException(); } return result; } ``` ``` csharp string origal = "王胖子"; string key = "IE7XG5ORF7EA4JC5"; string iv = "IE7XG5ORF7EA4JC5"; string encrytedStr = AESDemo.AES(origal, key, iv); Console.WriteLine("加密後的字串:" + encrytedStr); string dncrytedStr = AESDemo.AES(encrytedStr, key, iv, 1); Console.WriteLine("加密後的字串:" + dncrytedStr); Console.Read(); ``` 測試結果: ![](https://img2020.cnblogs.com/blog/1289794/202008/1289794-20200805183219812-642535869.png) 和des一樣哈,不完善,下一節將會完善。 ### 結 下一節介紹填充和不填充,如果不明白在開發中還是很容易出事的,比如說服務端採用填充模式,客戶端非填充模式,那麼會報錯的,順便完善的一