.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));
结果：
注意：
1、加密钥和解密钥是根据功能来划分的。
2、私钥和公钥是根据钥匙的公开程度来划分的，加密钥可以作为公钥或者私钥、解密钥也可以作为公钥或者私钥。
