.NET中常见加解密算法

一、MD5不可逆加密

不可逆加密是指将原文加密成密文以后，无法将密文解密成原文。

MD5的算法是公开的，无论是哪种语言，只要需要加密的字符串是相同的，那么经过MD5加密以后生成的结果都是一样的。

.NET框架中已经帮我们实现好了MD5加密，请看下面的例子：

 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,和动网上的16/32位MD5加密结果相同,
15         /// 使用的UTF8编码
16         /// </summary>
17         /// <param name="source">待加密字串</param>
18         /// <param name="length">16或32值之一,其它则采用.net默认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)//默认参数
21         {
22             if (string.IsNullOrEmpty(source)) return string.Empty;
23             HashAlgorithm provider = CryptoConfig.CreateFromName("MD5") as HashAlgorithm;
24             byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(source);//这里需要区别编码的
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()方法调用：

 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孙悟空"));
17             Console.WriteLine(MD5Encrypt.Encrypt("113456孙悟空"));
18             Console.WriteLine(MD5Encrypt.Encrypt("113456孙悟空113456孙悟空113456孙悟空113456孙悟空113456孙悟空113456孙悟空113456孙悟空"));
19 
20             Console.ReadKey();
21         }
22     }
23 }

结果：

应用：

1、校验密码

从上面的例子中可以看出，只要字符串相同，那么加密以后的结果就是一样的，利用MD5的这个特性，可以用来做密码校验。在注册的时候把密码用MD5加密然后保存到数据库里面，数据库里面保存的是密文，别人无法看到。登录的时候，在把密码经过MD5加密，然后用加密后的密文和数据库里面保存的密文进行比对，如果相同，则证明密码是一样的；如果不同，证明密码是错误的。

注意：MD5是不能解密的，网上的解密都是基于撞库原理的：即将原文和密文保存到数据库中，每次利用密文去和数据库里保存的密文进行比对，如果比对成功，则解密了。为了防止撞库，可以使密码复杂一些，例如加盐：即在密码的后面加上一段后缀然后加密后在保存到数据库。登录的时候，在密码后面加上同样的后缀，然后加密以后和数据库保存的密码进行比对。

2、防篡改

例如下载VS安装文件，官网下载的文件才是权威的，但是有时会去系统之家这一类的网站下载，如何保证在系统之家下载的安装文件和官网发布的文件是一样的呢？这时就可以利用MD5进行判断。官方在发布VS安装文件的同时，也会发布一个根据该文件生成的MD5码，在系统之家下载完安装文件以后，可以对该安装文件进行一次MD5加密，然后比对官方发布的MD5码和生成的MD5码，如果相同，则证明下载的文件就是官方方便的。那么如何对文件进行MD5呢？请看下面的例子：

 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,和动网上的16/32位MD5加密结果相同,
16         /// 使用的UTF8编码
17         /// </summary>
18         /// <param name="source">待加密字串</param>
19         /// <param name="length">16或32值之一,其它则采用.net默认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)//默认参数
22         {
23             if (string.IsNullOrEmpty(source)) return string.Empty;
24             HashAlgorithm provider = CryptoConfig.CreateFromName("MD5") as HashAlgorithm;
25             byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(source);//这里需要区别编码的
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         /// 获取文件的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         /// 根据stream获取文件摘要
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()方法里面调用：

 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孙悟空"));
17             //Console.WriteLine(MD5Encrypt.Encrypt("113456孙悟空"));
18             //Console.WriteLine(MD5Encrypt.Encrypt("113456孙悟空113456孙悟空113456孙悟空113456孙悟空113456孙悟空113456孙悟空113456孙悟空"));
19             // 对文件进行MD5
20             string md5Abstract1 = MD5Encrypt.AbstractFile(@"E:\EF一对多.txt");
21             Console.WriteLine(md5Abstract1);
22             string md5Abstract2 = MD5Encrypt.AbstractFile(@"E:\EF一对多 - 副本.txt");
23             Console.WriteLine(md5Abstract2);
24             Console.ReadKey();
25         }
26     }
27 }

结果：

可以看出，虽然文件的名称不同，但只要文件的内容是相同的，则生成的MD5码就是相同的。

3、急速秒传

以百度云为例：假如从百度云上面下载了一个文件，然后把这个文件在上传到百度云就会急速秒传。因为第一次上传的时候，百度云会对上传的文件进行MD5加密，然后把加密后的MD5码保存下来。下载之后再上传，百度云客户端会先对文件计算MD5，然后将计算的MD5和服务器保存的MD5进行对比，如果一致就不需要在上传了，只需要把服务器上文件的名称修改成和上传文件的名称一致即可。因为上传的文件在服务器上已经存在。（就算修改了文件名称，但生成的MD5还是一样的）

4、源代码管理工具

源代码管理工具实现判断文件是否修改，也是根据MD5进行比对的。

二、对称可逆加密

对称可逆加密：可逆是指加密和解密是可逆的，即可以根据原文得到密文，也可以根据密文得到原文。对称是指加密和解密的密钥是相同的。下面以DES加密为例。

在示例程序中，密钥长度是8位的，写在配置文件中。

读取配置文件获取密钥的代码如下：

 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 }

加密和解密的代码如下：

 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     ///  对称加密算法的优点是速度快，
14     ///  缺点是密钥管理不方便，要求共享密钥。
15     /// 可逆对称加密  密钥长度8
16     /// </summary>
17     public class DesEncrypt
18     {
19         // 按照8位长度的密钥进行加密
20         private static byte[] _rgbKey = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(Constant.DesKey.Substring(0, 8));
21         // 对称算法的初始化向量
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>加密后的结果</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>解密后的结果</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()方法调用：

1 string strDes = "张三李四";
2 string desEn1 = DesEncrypt.Encrypt(strDes);
3 string desDe1 = DesEncrypt.Decrypt(desEn1);
4 Console.WriteLine(strDes.Equals(desDe1));

结果：

注意：对称可逆加密的算法是公开的。

三、非对称可逆加密

非对称可逆加密：可逆是指加密和解密是一样，即根据原文可以得到密文，根据密文也可以得到原文。非对称是指加密和解密的密钥是不同的。下面以RSA加密为例：

 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     /// 可逆非对称加密 
13     /// 非对称加密算法的优点是密钥管理很方便，缺点是速度慢。
14     /// </summary>
15     public class RsaEncrypt
16     {
17         /// <summary>
18         /// 获取加密/解密对
19         /// 给你一个，是无法推算出另外一个的
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：内容+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  内容+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         /// 可以合并在一起的，，每次产生一组新的密钥
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>加密后结果</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()方法调用：

1 // 获取加密和解密的密钥
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   不能反过来用的
6 Console.WriteLine(strValue.Equals(rsaDe1));