使用对称加/解密时，要注意考虑填充

原问题1:
加密时是直接写入文件的，解密时是一边读加密后的文件，一边解。对于有的字符串就对，有的就不对，我怀疑那个DES加密的类有问题。

public static void DesEncrypt(Stream inStream,Stream outStream,byte[] desKey,byte[] desIV)
...{
        DES des=new DESCryptoServiceProvider();
        CryptoStream cs=new CryptoStream(outStream,des.CreateEncryptor(desKey,desIV),CryptoStreamMode.Write);
        byte[] buf=new byte[1024];
        int len=0;
        while ((len=inStream.Read(buf,0,buf.Length))>0)
        ...{
                cs.Write(buf,0,len);
        }
        cs.Close();
}

public static void DesDeEncrypt(Stream inStream,Stream outStream,byte[] desKey,byte[] desIV)
...{
        DES des=new DESCryptoServiceProvider();
        CryptoStream cs=new CryptoStream(inStream,des.CreateDecryptor(desKey,desIV),CryptoStreamMode.Read);
        byte[] buf=new byte[1024];
        int len=0;
        while ((len=cs.Read(buf,0,buf.Length))>0)
        ...{
                outStream.Write(buf,0,len);
        }
}

 

原问题2：
发现加密类RijndaelManaged的问题，根据MSDN的这个例子发现的问题，例子源码（VS2003）
ms-help://MS.VSCC.2003/MS.MSDNQTR.2003FEB.2052/cpref/html/frlrfSystemSecurityCryptographyRijndaelManagedClassTopic.htm
问题描述：在最后的Console.WriteLine("Round Trip: {0}", roundtrip );这行代码后面追加下面的代码
Console.WriteLine(original.Length == roundtrip.Length);
运行一下看看，按照正常想法应该是解密后的内容应该与原文完全相同，输出True，但是却输出False。

 

 

      这两个问题都差不多，都是因为不了解对称加密(AES/DES等)的加密原理，而误认为.net framework的加密算法有问题。

      AES/DES都是块式加密的(块的大小等于密钥的大小)。对于AES算法，其密钥大小为128bit(16byte),故每块16byte，在加密之前要对加密数据进行填充(例如：如果要用AES算法加密100byte的数据，则填充成112byte构成16的倍数，加密之后的数据大小为112byte；如果要加密112byte，则要另外填充16byte，构成128byte，加密之后的数据大小为128byte)。现在回过头来看看问题2，我们将MSDN中的代码改成下面这样则可以返回true了：
fromEncrypt = new byte[toEncrypt.Length];//MSDN中使用的是encrypted.Length;
csDecrypt.Read(fromEncrypt, 0, fromEncrypt.Length);
这是因为按照MSDN的示例执行加密后，由于填充的缘故，encrypted的长度要比toEncrypt大,而MSDN的示例中是以encrypted的长度来设定fromEncrypt的长度，故解密之后fromEncrypt后面有一段是空的，得到的解密后字符串roundtrip中的后面有一截是以'\0'进行填充了，故长度不一样了。而使用toEncrypt.Length来设定fromEncrypt的长度，则申请的空间刚刚够用，不用填充。

      下面再来看看第一个问题：每次取1024byte进行加密，加密时系统会自动填充8个byte(DES的密钥长度为64bit)，加密后得到1024+8byte的数据，所以你解密的时候要每次取1024+8byte进行解密。而对于加密前文件大小小于或等于1016byte的文件，加密后大小小于或等于1024byte，故循环只执行一次，按照问题中的解密代码可以解密成功，而对于再大一点或更大的文件，则必然解密失败，所以才出现问题中的“对于有的字符串就对，有的就不对”。修正后的测试代码如下：

DESCryptoServiceProvider des = new DESCryptoServiceProvider();
des.GenerateKey();
des.GenerateIV();
FileStream fs1 = new FileStream("自然.mp3", FileMode.Open, FileAccess.Read);
FileStream fs2 = new FileStream("Encrypted.mp3", FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Write);

//加密
CryptoStream csEnCrypt=new CryptoStream(fs2,des.CreateEncryptor(des.Key,des.IV),CryptoStreamMode.Write);
byte[] buf=new byte[1024];
int len = 0;
while ((len=fs1.Read(buf,0,buf.Length))>0)
...{                
   csEnCrypt.Write(buf,0,len);
   csEnCrypt.Flush();
   Console.WriteLine("Encrypt: " + len.ToString());
}
Console.ReadLine();
Console.WriteLine(" ");
csEnCrypt.Close();
fs1.Close();
fs2.Close();

//解密
FileStream fs4 = new FileStream("Encrypted.mp3", FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Read);
FileStream fs3 = new FileStream("Decrypted.mp3", FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Write);
CryptoStream csDecrypt = new CryptoStream(fs4, des.CreateDecryptor(des.Key, des.IV), CryptoStreamMode.Read);
byte[] buf2 = new byte[1024+8];
while ((len = csDecrypt.Read(buf2, 0, buf2.Length)) > 0)
...{
    Console.WriteLine("Decrypt: " + len.ToString());
    fs3.Write(buf2, 0,len);
    fs3.Flush();
}
csDecrypt.Close();
fs3.Close();//可以正常播放了
fs4.Close();

 

补充 ：.Net数据安全
1.填充模式(Padding Mode): None,PKCS7,Zeros.

2.加密模式(Cipher Mode):CBC,CFB,CTS,ECB,OFB.

3.对称加密:
  DESCryptoServiceProvider:     Key- 64bit          IV- 64bit
  RC2CryptoServiceProvider:     Key-128bit          IV- 64bit
  DijndaeManaged(AES)     :     Key-256/128/192bit  IV-128bit
  TripDESCryptoServiceProvider: key-192bit          IV- 64bit
  CreateDecryptor()构造解密器，CreateEncryptor()构造加密器。

4.非对称加密:
  DSA:KeySize=1024bit
      DSASignatrueFommatter类：创建数字签名；
      DSASignatrueDefommatter类：验证数字签名；
  RSA:KeySize=1024bit
      加密：RSA.Encrypt(byte[] DataEncrypt,bool Padding)
      解密：RSA.Decrypt(byte[] DataEncrypt,bool Padding)
      导出/导入密钥：RSA.ToXmlString(bool)/RSA.FromXml(string)
      签名/验证：RSA.SignData()/RSA.VerifyData()

5.消息摘要:
  HMACSHA1
  MACTripleDES
  MD5CryptoServiceProvider(128bit)
  SHA1Managed(160bit)
  SHA256Managed(256bit)
  SHA384Managed(384bit)
  SHA512Managed(512bit)

 

参考文献：
[1] MSDN
[2] 《应用密码学》Bruce Schneier[著]，吴世忠等[译]