C# — шифрование и расшифровка данных с помощью алгоритма симметричного ключа-Риндаэля.

В этом примере мы напишем программу на языке C# для шифрования и дешифрования данных с помощью симметричного ключа

Что такое симметричный ключ?

Алгоритмы с симметричным ключом — это алгоритмы для криптографии, которые используют одни и те же криптографические ключи как для шифрования открытого текста, так и для расшифровки зашифрованного текста. Ключи могут быть идентичны или может быть простое преобразование, чтобы перейти между этими двумя ключами.

Реализация C# для шифрования и дешифрования данных с помощью симметричного ключа :

В приведенной ниже реализации мы будем использовать алгоритм Rijndael для шифрования и расшифровки данных в C#. Ниже приведены несколько ключевых параметров, которые мы будем использовать в реализации C#.
— парольная фраза: парольная фраза, из которой будет выведен псевдослучайный пароль. Полученный пароль будет использоваться для создания ключа шифрования. Парольная фраза может быть любой строкой.
— saltValue: значение соли, используемое вместе с парольной фразой для создания пароля. Соль может быть любой строкой.
— hashAlgorithm: алгоритм хэширования, используемый для генерации пароля. Допустимые значения: «MD5″ и » SHA256”
passwordIterations: количество итераций, используемых для создания пароля. Одной или двух итераций должно быть достаточно.
— initVector: вектор инициализации (или IV). Это значение необходимо для шифрования первого блока текстовых данных. Для RijndaelManaged class IV должно быть ровно 16 символов ASCII длиной.
— keySize: размер ключа шифрования в битах. Допустимые значения: 128, 192 и 256.

using System;
using System.IO;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;

public class RijndaelAlgorithm
{
    public static string Encrypt
    (
        string plainText,
        string passPhrase,
        string saltValue,
        string hashAlgorithm,
        int passwordIterations,
        string initVector,
        int keySize
    )
    {
        //Преобразование строк в байтовые массивы.
        //Предположим, что строки содержат только коды ASCII.
        //Если строки содержат символы Юникода, используйте Юникод, UTF7 или UTF8
        //Кодировки.
        byte[] initVectorBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(initVector);
        byte[] saltValueBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(saltValue);

        //Преобразование открытого текста в массив байтов.
        byte[] plainTextBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(plainText);

        // Во-первых, мы должны создать пароль, из которого будет получен ключ.
        //Этот пароль будет создан из указанной парольной фразы и
        //соли. Пароль будет создан с использованием указанного хэша
        //алгоритма. Создание пароля может выполняться в нескольких итерациях.
        PasswordDeriveBytes password = new PasswordDeriveBytes
        (
            passPhrase,
            saltValueBytes,
            hashAlgorithm,
            passwordIterations
        );

        //Используйте пароль для создания псевдослучайных байтов для шифрования
        //ключа. Укажите размер ключа в байтах (вместо битов).
        byte[] keyBytes = password.GetBytes(keySize / 8);

        //Создать неинициализированный объект шифрования Rijndael.
        RijndaelManaged symmetricKey = new RijndaelManaged();
        symmetricKey.Mode = CipherMode.CBC;

        //Создать шифратор из существующих байтов ключа и инициализации
        //вектор. Размер ключа определяется на основе количества байтов ключа.
        ICryptoTransform encryptor = symmetricKey.CreateEncryptor
        (
            keyBytes,
            initVectorBytes
        );

        //Определите поток памяти, который будет использоваться для хранения зашифрованных данных.
        MemoryStream memoryStream = new MemoryStream();

        //Определите криптографический поток (всегда используйте режим записи для шифрования).
        CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream
        (
            memoryStream,
            encryptor,
            CryptoStreamMode.Write
        );

        //Начните шифровать.
        cryptoStream.Write(plainTextBytes, 0, plainTextBytes.Length);

        //Шифровка конца.
        cryptoStream.FlushFinalBlock();

        //Преобразование зашифрованных данных из потока памяти в массив байтов.
        byte[] cipherTextBytes = memoryStream.ToArray();

        //Закройте оба потока.
        memoryStream.Close();
        cryptoStream.Close();

        //Преобразование зашифрованных данных в строку в кодировке base64.
        string cipherText = Convert.ToBase64String(cipherTextBytes);

        //Возвратите зашифрованную последовательность.
        return cipherText;
    }

    public static string Decrypt
    (
        string cipherText,
        string passPhrase,
        string saltValue,
        string hashAlgorithm,
        int passwordIterations,
        string initVector,
        int keySize
    )
    {
        //Преобразование строк, определяющих характеристики ключа шифрования, в байтовые массивы.
        byte[] initVectorBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(initVector);
        byte[] saltValueBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(saltValue);

        //Преобразование нашего зашифрованного текста в массив байтов.
        byte[] cipherTextBytes = Convert.FromBase64String(cipherText);

        //Во-первых, мы должны создать пароль, из которого будет получен ключ
        //Этот пароль будет создан из указанной парольной фразы и значения соли.
        //Пароль будет создан с использованием указанного алгоритма хэша. Создание пароля может выполняться в нескольких итерациях.
        PasswordDeriveBytes password = new PasswordDeriveBytes
        (
            passPhrase,
            saltValueBytes,
            hashAlgorithm,
            passwordIterations
        );

        //Используйте пароль для создания псевдослучайных байтов для шифрования
        //ключа. Укажите размер ключа в байтах (вместо битов).
        byte[] keyBytes = password.GetBytes(keySize / 8);

        //Создать неинициализированный объект шифрования Rijndael.
        RijndaelManaged symmetricKey = new RijndaelManaged();

        //Целесообразно установить режим шифрования "Цепочка блоков шифрования"
        //(CBC). Используйте параметры по умолчанию для других симметричных ключевых параметров.
        symmetricKey.Mode = CipherMode.CBC;

        //Создать дешифратор из существующих байтов ключа и инициализации
        //вектора. Размер ключа определяется на основе номера ключа
        //байты.
        ICryptoTransform decryptor = symmetricKey.CreateDecryptor
        (
            keyBytes,
            initVectorBytes
        );

        //Определите поток памяти, который будет использоваться для хранения зашифрованных данных.
        MemoryStream memoryStream = new MemoryStream(cipherTextBytes);

        //Определите криптографический поток (всегда используйте режим чтения для шифрования).
        CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream
        (
            memoryStream,
            decryptor,
            CryptoStreamMode.Read
        );
        byte[] plainTextBytes = new byte[cipherTextBytes.Length];

        //Начните расшифровывать.
        int decryptedByteCount = cryptoStream.Read
        (
            plainTextBytes,
            0,
            plainTextBytes.Length
        );

        //Закройте оба потока.
        memoryStream.Close();
        cryptoStream.Close();

        //Преобразование расшифрованных данных в строку.
        //Предположим, что исходная строка открытого текста была UTF8-encoded.
        string plainText = Encoding.UTF8.GetString
        (
            plainTextBytes,
            0,
            decryptedByteCount
        );

        //Возвратите расшифрованную последовательность.  
        return plainText;
    }
}

/// Иллюстрирует использование класса RijndeavelSimple для шифрования и дешифрования данных.

public class RijndaelSimpleTest
{
    /// <summary>
    /// Основная точка входа для приложения.
    /// </summary>
    [STAThread]
    static void Main(string[] args)
    {
        Console.Write("Введите исходный текст: : ");
        string plainText = Console.ReadLine();

        string passPhrase = "TestPassphrase";        //Может быть любой строкой
        string saltValue = "TestSaltValue";        // Может быть любой строкой
        string hashAlgorithm = "SHA256";             // может быть "MD5"
        int passwordIterations = 2;                //Может быть любым числом
        string initVector = "!1A3g2D4s9K556g7"; // Должно быть 16 байт
        int keySize = 256;                // Может быть 192 или 128

        Console.WriteLine(String.Format(" Незашифрованный текст  : {0}", plainText));

        string cipherText = RijndaelAlgorithm.Encrypt
        (
            plainText,
            passPhrase,
            saltValue,
            hashAlgorithm,
            passwordIterations,
            initVector,
            keySize
        );

        Console.WriteLine(String.Format("Зашифрованный : {0}", cipherText));

        plainText = RijndaelAlgorithm.Decrypt
        (
            cipherText,
            passPhrase,
            saltValue,
            hashAlgorithm,
            passwordIterations,
            initVector,
            keySize
        );

        Console.WriteLine(String.Format("Дешифрованный  : {0}", plainText));
        Console.ReadKey();
    }
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

218

219

220

221

222

223

224

using System;

using System.IO;

using System.Security.Cryptography;

using System.Text;

public class RijndaelAlgorithm

{

public static string Encrypt

(

string plainText,

string passPhrase,

string saltValue,

string hashAlgorithm,

int passwordIterations,

string initVector,

int keySize

)

{

//Преобразование строк в байтовые массивы.

//Предположим, что строки содержат только коды ASCII.

//Если строки содержат символы Юникода, используйте Юникод, UTF7 или UTF8

//Кодировки.

byte[] initVectorBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(initVector);

byte[] saltValueBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(saltValue);

//Преобразование открытого текста в массив байтов.

byte[] plainTextBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(plainText);

// Во-первых, мы должны создать пароль, из которого будет получен ключ.

//Этот пароль будет создан из указанной парольной фразы и

//соли. Пароль будет создан с использованием указанного хэша

//алгоритма. Создание пароля может выполняться в нескольких итерациях.

PasswordDeriveBytes password = new PasswordDeriveBytes

(

passPhrase,

saltValueBytes,

hashAlgorithm,

passwordIterations

);

//Используйте пароль для создания псевдослучайных байтов для шифрования

//ключа. Укажите размер ключа в байтах (вместо битов).

byte[] keyBytes = password.GetBytes(keySize / 8);

//Создать неинициализированный объект шифрования Rijndael.

RijndaelManaged symmetricKey = new RijndaelManaged();

symmetricKey.Mode = CipherMode.CBC;

//Создать шифратор из существующих байтов ключа и инициализации

//вектор. Размер ключа определяется на основе количества байтов ключа.

ICryptoTransform encryptor = symmetricKey.CreateEncryptor

(

keyBytes,

initVectorBytes

);

//Определите поток памяти, который будет использоваться для хранения зашифрованных данных.

MemoryStream memoryStream = new MemoryStream();

//Определите криптографический поток (всегда используйте режим записи для шифрования).

CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream

(

memoryStream,

encryptor,

CryptoStreamMode.Write

);

//Начните шифровать.

cryptoStream.Write(plainTextBytes, 0, plainTextBytes.Length);

//Шифровка конца.

cryptoStream.FlushFinalBlock();

//Преобразование зашифрованных данных из потока памяти в массив байтов.

byte[] cipherTextBytes = memoryStream.ToArray();

//Закройте оба потока.

memoryStream.Close();

cryptoStream.Close();

//Преобразование зашифрованных данных в строку в кодировке base64.

string cipherText = Convert.ToBase64String(cipherTextBytes);

//Возвратите зашифрованную последовательность.

return cipherText;

}

public static string Decrypt

(

string cipherText,

string passPhrase,

string saltValue,

string hashAlgorithm,

int passwordIterations,

string initVector,

int keySize

)

{

//Преобразование строк, определяющих характеристики ключа шифрования, в байтовые массивы.

byte[] initVectorBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(initVector);

byte[] saltValueBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(saltValue);

//Преобразование нашего зашифрованного текста в массив байтов.

byte[] cipherTextBytes = Convert.FromBase64String(cipherText);

//Во-первых, мы должны создать пароль, из которого будет получен ключ

//Этот пароль будет создан из указанной парольной фразы и значения соли.

//Пароль будет создан с использованием указанного алгоритма хэша. Создание пароля может выполняться в нескольких итерациях.

PasswordDeriveBytes password = new PasswordDeriveBytes

(

passPhrase,

saltValueBytes,

hashAlgorithm,

passwordIterations

);

//Используйте пароль для создания псевдослучайных байтов для шифрования

//ключа. Укажите размер ключа в байтах (вместо битов).

byte[] keyBytes = password.GetBytes(keySize / 8);

//Создать неинициализированный объект шифрования Rijndael.

RijndaelManaged symmetricKey = new RijndaelManaged();

//Целесообразно установить режим шифрования "Цепочка блоков шифрования"

//(CBC). Используйте параметры по умолчанию для других симметричных ключевых параметров.

symmetricKey.Mode = CipherMode.CBC;

//Создать дешифратор из существующих байтов ключа и инициализации

//вектора. Размер ключа определяется на основе номера ключа

//байты.

ICryptoTransform decryptor = symmetricKey.CreateDecryptor

(

keyBytes,

initVectorBytes

);

//Определите поток памяти, который будет использоваться для хранения зашифрованных данных.

MemoryStream memoryStream = new MemoryStream(cipherTextBytes);

//Определите криптографический поток (всегда используйте режим чтения для шифрования).

CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream

(

memoryStream,

decryptor,

CryptoStreamMode.Read

);

byte[] plainTextBytes = new byte[cipherTextBytes.Length];

//Начните расшифровывать.

int decryptedByteCount = cryptoStream.Read

(

plainTextBytes,

plainTextBytes.Length

);

//Закройте оба потока.

memoryStream.Close();

cryptoStream.Close();

//Преобразование расшифрованных данных в строку.

//Предположим, что исходная строка открытого текста была UTF8-encoded.

string plainText = Encoding.UTF8.GetString

(

plainTextBytes,

decryptedByteCount

);

//Возвратите расшифрованную последовательность.

return plainText;

}

/// Иллюстрирует использование класса RijndeavelSimple для шифрования и дешифрования данных.

public class RijndaelSimpleTest

{

/// <summary>

/// Основная точка входа для приложения.

/// </summary>

[STAThread]

static void Main(string[] args)

{

Console.Write("Введите исходный текст: : ");

string plainText = Console.ReadLine();

string passPhrase = "TestPassphrase"; //Может быть любой строкой

string saltValue = "TestSaltValue"; // Может быть любой строкой

string hashAlgorithm = "SHA256"; // может быть "MD5"

int passwordIterations = 2; //Может быть любым числом

string initVector = "!1A3g2D4s9K556g7"; // Должно быть 16 байт

int keySize = 256; // Может быть 192 или 128

Console.WriteLine(String.Format(" Незашифрованный текст : {0}", plainText));

string cipherText = RijndaelAlgorithm.Encrypt

(

plainText,

passPhrase,

saltValue,

hashAlgorithm,

passwordIterations,

initVector,

keySize

);

Console.WriteLine(String.Format("Зашифрованный : {0}", cipherText));

plainText = RijndaelAlgorithm.Decrypt

(

cipherText,

passPhrase,

saltValue,

hashAlgorithm,

passwordIterations,

initVector,

keySize

);

Console.WriteLine(String.Format("Дешифрованный : {0}", plainText));

Console.ReadKey();

}

Вывод:

Введите исходный текст: : nookery.ru
Незашифрованный текст : nookery.ru
Зашифрованный : FTcXcEFffsPCZd0UKxBUTA==
Дешифрованный : nookery.ru

Что такое симметричный ключ?

Реализация C# для шифрования и дешифрования данных с помощью симметричного ключа :

Вывод:

Добавить комментарий Отменить ответ