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以TripleDES為例，結(jié)合dotnet分析加密解密的各個步驟

轉(zhuǎn)帖|使用教程|編輯：楊鵬連|2021-06-01 17:32:48.993|閱讀 471 次

概述：說到軟件安全保護(hù)，數(shù)據(jù)加密技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)中最基本的安全技術(shù)，小編為大家介紹了常用數(shù)據(jù)加密和解密方法匯總，以及給出相關(guān)實(shí)現(xiàn)代碼。

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上圖是整個DES和TripleDES算法的加密解密過程，下面以TripleDES為例，結(jié)合dotnet分析加密解密的各個步驟，并給出相關(guān)實(shí)現(xiàn)代碼。

1、生成key和IV
System.Security.Cryptography. TripleDESCryptoServiceProvider類是dotnet中實(shí)現(xiàn)TripleDES算法的主要的類。

TripleDESCryptoServiceProvider類只有一個構(gòu)造方法TripleDESCryptoServiceProvider（），這個方法把一些屬性初始化：
KeySize（加密密鑰長度，以位為單位）= 192（24字節(jié)）
BlockSize（加密處理的數(shù)據(jù)塊大小，以位為單位）= 64（8字節(jié)）
FeedbackSize（加密數(shù)據(jù)塊后返回的數(shù)據(jù)大小，以位為單位）= 64（8字節(jié)）
TripleDESCryptoServiceProvider構(gòu)造方法同時會初始化一組隨機(jī)的key和IV。

默認(rèn)的TripleDESCryptoServiceProvider的key為24字節(jié)，IV為8字節(jié)，加密數(shù)據(jù)塊為8字節(jié)。

生成key和IV的代碼很簡單：

TripleDESCryptoServiceProvider tDESalg = new TripleDESCryptoServiceProvider();
byte[] keyArray = tDESalg.Key;
byte[] IVArray = tDESalg.IV;

生成的key和IV在加密過程和解密過程都要使用。

2、字符串明文轉(zhuǎn)成某一代碼頁對應(yīng)的編碼字節(jié)流

待加密的數(shù)據(jù)可能有兩種形式，一種是二進(jìn)制的數(shù)據(jù)，本身就是一組字節(jié)流，這樣的數(shù)據(jù)可以跳過這一步，直接進(jìn)入加密步驟。還有一種情況是字符串?dāng)?shù)據(jù)，字符串中同樣的字符使用不同的代碼頁會生成不同的字節(jié)碼，所以從字符串到字節(jié)流的轉(zhuǎn)換是需要指定使用何種編碼的。在解密之后，要從字節(jié)流轉(zhuǎn)換到字符串就要使用相同的代碼頁解碼，否則就會出現(xiàn)亂碼。

// 待加密的字符串
string plainTextString = "Here is some data to encrypt. 這里是一些要加密的數(shù)據(jù)。";

// 使用utf-8編碼（也可以使用其它的編碼）
Encoding sEncoding = Encoding.GetEncoding("utf-8");

// 把字符串明文轉(zhuǎn)換成utf-8編碼的字節(jié)流
byte[] plainTextArray = sEncoding.GetBytes(plainTextString);

3、加密操作

加密的原料是明文字節(jié)流，TripleDES算法對字節(jié)流進(jìn)行加密，返回的是加密后的字節(jié)流。同時要給定加密使用的key和IV。

// 把字符串明文轉(zhuǎn)換成utf-8編碼的字節(jié)流

byte[] plainTextArray = sEncoding.GetBytes(plainTextString);
public static byte[] EncryptString(byte[] plainTextArray, byte[] Key, byte[] IV)
{
    // 建立一個MemoryStream，這里面存放加密后的數(shù)據(jù)流
    MemoryStream mStream = new MemoryStream();
    // 使用MemoryStream 和key、IV新建一個CryptoStream 對象
    CryptoStream cStream = new CryptoStream(mStream,
        new TripleDESCryptoServiceProvider().CreateEncryptor(Key, IV),
        CryptoStreamMode.Write);
    // 將加密后的字節(jié)流寫入到MemoryStream
    cStream.Write(plainTextArray, 0, plainTextArray.Length);
    //把緩沖區(qū)中的最后狀態(tài)更新到MemoryStream，并清除cStream的緩存區(qū)
    cStream.FlushFinalBlock();
    // 把解密后的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)成字節(jié)流
    byte[] ret = mStream.ToArray();
    // 關(guān)閉兩個streams.
    cStream.Close();
    mStream.Close();
    return ret;
}

4、解密操作

解密操作解密上面步驟生成的密文byte[]，需要使用到加密步驟使用的同一組Key和IV。

// 調(diào)用解密方法，返回已解密數(shù)據(jù)的byte[]

byte[] finalPlainTextArray = DecryptTextFromMemory(Data, keyArray, IVArray);
public static byte[] DecryptTextFromMemory(byte[] EncryptedDataArray, byte[] Key, byte[] IV)
{
    // 建立一個MemoryStream，這里面存放加密后的數(shù)據(jù)流
    MemoryStream msDecrypt = new MemoryStream(EncryptedDataArray);
    // 使用MemoryStream 和key、IV新建一個CryptoStream 對象
    CryptoStream csDecrypt = new CryptoStream(msDecrypt,
        new TripleDESCryptoServiceProvider().CreateDecryptor(Key, IV),
        CryptoStreamMode.Read);
    // 根據(jù)密文byte[]的長度（可能比加密前的明文長），新建一個存放解密后明文的byte[]
    byte[] DecryptDataArray = new byte[EncryptedDataArray.Length];
    // 把解密后的數(shù)據(jù)讀入到DecryptDataArray
    csDecrypt.Read(DecryptDataArray, 0, DecryptDataArray.Length);
    msDecrypt.Close();
    csDecrypt.Close();
    return DecryptDataArray;
}

有一點(diǎn)需要注意，DES加密是以數(shù)據(jù)塊為單位加密的，8個字節(jié)一個數(shù)據(jù)塊，如果待加密明byte[]的長度不是8字節(jié)的整數(shù)倍，算法先用值為“0”的byte補(bǔ)足8個字節(jié)，然后進(jìn)行加密。所以加密后的密文長度一定是8的整數(shù)倍。這樣的密文解密后如果補(bǔ)了0值的byte，則解密后這些0值的byte依然存在。比如上例中要加密的明文是：

“Here is some data to encrypt. 這里是一些要加密的數(shù)據(jù)?！?/span>

轉(zhuǎn)成明文byte[]后是66個字節(jié)，DES算法就會補(bǔ)上6個0值的byte，補(bǔ)到72個字節(jié)。這樣加密后再解密回來的密文byte[]解碼后的字符串就是這樣的：

"Here is some data to encrypt. 這里是一些要加密的數(shù)據(jù)。\0\0\0\0\0\0"

5、從編碼字節(jié)流轉(zhuǎn)成字符串明文

// 使用前面定義的Encoding，utf-8的編碼把byte[]轉(zhuǎn)成字符串
plainTextString = sEncoding.GetString(finalPlainTextArray);

說到軟件安全保護(hù)，小編為大家推薦幾款給力的加密解密軟件保護(hù)工具，希望對您有所幫助。