非对称加密等等加密方法在.NET中的应用

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 在现世社会中,新闻安全对于每一位都以生死攸关的,举例大家的银行账户安全、支付宝和微信账户安全、以及邮箱等等,提及新闻安全,那就必须得提到加密本领,至于加密的片段相关概念,在此地就背着了。

 
 那叁遍将会入眼讲明.NET的加密方法,接下去将会独家介绍散列加密,对称加密,非对称加密等等加密方法在.NET中的应用,本文主要疏解散列加密在.NET中的应用实例。

一.DotNet散列算法概述:

 
 提及散列应该都不会面生,并且首先都会想到MD5加密,可是对于散列越发深切的询问,大概知道的人就不会那么多了。散列算法创建了叁个散列码,也称为“音信摘要”或“新闻指纹”,看到“音信指纹”这几个词,小编第一想到的是足以独一识别二个音讯或然说可以唯一的标记一个人。

   1.散列算法原理概述:

 散列算法的骨干是多少个数学函数,在多个牢固大小的数目块中运转它能够创设三个散列码。在散列算法中须求钦命八个“种子值”,该值和率先块音信数据一起载入散列函数那就生成了第多少个散列码,根据上一步的办法,散列码依次步向下贰个散列函数运算,最终收获散列码,如下图所示:

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 散列码是应用重新调用散列函数的链成立的,散列码依赖于音讯的单个位的值。散列函数是经过操作两块固定长度的二进制数据来生成散列码,散列算法规汇报类应用散列函数为信息创造散列码的经过,散列算法是选择散列函数的说道,内定类怎么样批注音讯及如何链接以前音讯快产生的结果。散列码的长度也具有限制,散列码长度较长时,要求的破解时间就能较长,那便是暴力破解的格局,但是散列码较长,生成散列码的时间就是比较长,任何政策都以内需付出代价的。

   2.DotNet的散列算法类别:

    在.NET中,常用的散列算法类别有如下二种:

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在上述列举的几种散列算法中,MD5是.NET含有的最快的散列算法。若是基础算法有久治不愈的病魔,越长的散列码并不一定能够提供越好的日喀则。

二.DotNet散列算法应用分析:

 
 以上对散列算法,以及散列算法在.NET中分类做了三个简便的牵线,接下去我们具体看一下再.NET中落实那二种散列算法的类。

 
 在.NET中System.Security.Cryptography命名空间下的HashAlgorithm类,表示具备加密哈希算法达成均必须从中派生的基类。有如下类结构:

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 在.NET中有两体系型的落实类,一个是以“Managed”结尾,这么些类都被写入托管.NET语言,一种是以“CryptoServiceProvider”结尾,那个类是依据Windows
CryptoAPI的。接下来大家现实的垂询一下HashAlgorithm类的有的艺术:

   1.HashAlgorithm类办法和总体性剖析:

     (1).Hash属性:获取计算机才干研商所得的哈希代码的值。

public virtual byte[] Hash
    {
      get
      {
        if (this.m_bDisposed)
          throw new ObjectDisposedException((string) null);
        if (this.State != 0)
          throw new CryptographicUnexpectedOperationException(Environment.GetResourceString("Cryptography_HashNotYetFinalized"));
        return (byte[]) this.HashValue.Clone();
      }
    }

 
该属性重临类计算机的散列码值,该属性是多少个字节数组,由代码可以看到该属性是只读的,重返计算机手艺商量所得的哈希代码的脚下值。

     (2).Create()方法:创造哈希算法的钦定完毕的实例。

  public static HashAlgorithm Create(string hashName)
    {
      return (HashAlgorithm) CryptoConfig.CreateFromName(hashName);
    }

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 由代码可见,钦赐哈希算法的新实例,假如hashName不是有效哈希算法,则为
null,该格局运用名称创设七个HashAlgorithm对象的新实例。

     (3).ComputeHash()方法:从字节数组和数量流中创立散列码。

 public byte[] ComputeHash(byte[] buffer)
    {
      if (this.m_bDisposed)
        throw new ObjectDisposedException((string) null);
      if (buffer == null)
        throw new ArgumentNullException("buffer");
      this.HashCore(buffer, 0, buffer.Length);
      this.HashValue = this.HashFinal();
      byte[] numArray = (byte[]) this.HashValue.Clone();
      this.Initialize();
      return numArray;
    }

 
 以上是ComputeHash()方法的二个重载版本,使用字节数组来创立三个散列码,该措施再次来到二个字节数组,该数组含有音信数据的散列码。HashCore()将写入对象的数据路由到哈希算法以总括哈希值,HashFinal()在加密流对象管理完最终的数据后实现哈希总括。

   2.HMAC类: 表示依照哈希的音信证实代码 (HMAC) 的具有完成必须从中派生的抽象类。

     创设加密散列码(音讯验证码MACs)有几种格局:

     
 第一种:先合併类密钥和音讯数据,再采纳普通的加密散列算法来为该并集创制散列码。常用的是HMAC规范。

     
 第二种:使用对称算法来加密消息数据,除了最终三人之外,全体的加密数据位都将被扬弃。

 
 HMAC规范制定了什么统一音信数据和密钥,不过并没有一点点名相应接纳那种散列算法来创建散列码,那也就表示该标准能够应用于另外算法。

    (1).Key属性:获取或安装用于哈希算法的密钥。

 public override byte[] Key
    {
      get
      {
        return (byte[]) this.KeyValue.Clone();
      }
      set
      {
        if (this.m_hashing)
          throw new CryptographicException(Environment.GetResourceString("Cryptography_HashKeySet"));
        this.InitializeKey(value);
      }
    }

   该属性在此处展开类重写,该属性是三个字节数组,属性可读写。

    (2).Create()方法:创制基于哈希的新闻证实代码 (HMAC) 钦命达成的实例。

public static HMAC Create(string algorithmName)
    {
      return (HMAC) CryptoConfig.CreateFromName(algorithmName);
    }

   该方法钦命的 HMAC
落成的新实例,该办法跟HashAlgorithm类的Create方法类似,这里就不做长远的解析。

    (3).HashCore()方法:将写入对象的数据路由给暗许 HMAC
哈希算法以总括哈希值。

  protected override void HashCore(byte[] rgb, int ib, int cb)
    {
      if (!this.m_hashing)
      {
        this.m_hash1.TransformBlock(this.m_inner, 0, this.m_inner.Length, this.m_inner, 0);
        this.m_hashing = true;
      }
      this.m_hash1.TransformBlock(rgb, ib, cb, rgb, ib);
    }

   该格局在此处被重写,将写入对象的数据路由给暗中同意 HMAC
哈希算法以总计哈希值。TransformBlock()计算输入字节数组的钦定区域的哈希值,将输入字节数组的钦点区域复制到钦命的区域,输出字节数组。

三.DotNet散列算法完毕实例:

   以上介绍在.NET下的散列加密的主要类,接下去看一下MD5的具体贯彻代码:

  /// <summary>
  /// 表示 MD5哈希算法的所有实现均从中继承的抽象类。
  /// </summary>
  [ComVisible(true)]
  public abstract class MD5 : HashAlgorithm
  {
    /// <summary>
    /// 初始化 MD5 的新实例。
    /// </summary>
    protected MD5()
    {
      this.HashSizeValue = 128;
    }

    /// <summary>
    /// 创建MD5 哈希算法的默认实现的实例。
    /// </summary>
    /// <returns>
    /// <see cref="T:System.Security.Cryptography.MD5"/> 哈希算法的新实例。
    /// </returns>   
    public static MD5 Create()
    {
      return MD5.Create("System.Security.Cryptography.MD5");
    }

    /// <summary>
    /// 创建MD5 哈希算法的指定实现的实例。
    /// </summary> 
    /// <returns>
    public static MD5 Create(string algName)
    {
      return (MD5) CryptoConfig.CreateFromName(algName);
    }
  }

 
 由上述的代码可以看住,在MD5类中,具体的贯彻情势都以由HashAlgorithm类的Create方法完结,在这里就不再做牵线。

   1.SHA1算法实例:

   public static string GetSha1(string str)
        {
            if (string.IsNullOrEmpty(str))
            {
                throw new ArgumentNullException(str);
            }
            try
            {
                //建立SHA1对象
                SHA1 sha = new SHA1CryptoServiceProvider();
                //将mystr转换成byte[] 
                var enc = new ASCIIEncoding();
                var dataToHash = enc.GetBytes(str);
                //Hash运算
                var dataHashed = sha.ComputeHash(dataToHash);
                //将运算结果转换成string
                var hash = BitConverter.ToString(dataHashed).Replace("-", "");
                return hash;
            }
            catch (ArgumentNullException ex)
            {
                throw ex;
            }
            catch (ArgumentException arex)
            {
                throw arex;
            }
            catch (ObjectDisposedException obex)
            {
                throw obex;
            }

   2.MD5加密实例:

  /// <summary>
        /// 32位大写
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static string Upper32(string s)
        {
            var hashPasswordForStoringInConfigFile = System.Web.Security.FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(s, "md5");
            if (hashPasswordForStoringInConfigFile != null)
                s = hashPasswordForStoringInConfigFile;
            return s.ToUpper();
        }

        /// <summary>
        /// 32位小写
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static string Lower32(string s)
        {
            var hashPasswordForStoringInConfigFile = System.Web.Security.FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(s, "md5");
            if (hashPasswordForStoringInConfigFile != null)
                s = hashPasswordForStoringInConfigFile;
            return s.ToLower();
        }

        /// <summary>
        /// 16位大写
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static string Upper16(string s)
        {
            var hashPasswordForStoringInConfigFile = System.Web.Security.FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(s, "md5");
            if (hashPasswordForStoringInConfigFile != null)
                s = hashPasswordForStoringInConfigFile.ToString();
            return s.ToUpper().Substring(8, 16);
        }

        /// <summary>
        /// 16位小写
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static string Lower16(string s)
        {
            var hashPasswordForStoringInConfigFile = System.Web.Security.FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(s, "md5");
            if (hashPasswordForStoringInConfigFile != null)
                s = hashPasswordForStoringInConfigFile.ToString();
            return s.ToLower().Substring(8, 16);
        }

四.总结:

   
以上介绍了散列算法在.NET的选取和原理,希望能够帮到一些人,就算小说中有写的不当和不完了的地方,还望我们多多讨论指正。

 
友情加多一个加密的helper方法:http://www.cnblogs.com/liqingwen/p/6155694.html

 

加密算法种类:

     
 DotNet加密方法分析–散列加密:http://www.cnblogs.com/pengze0902/p/6268700.html

     
 DotNet加密方法分析–对称加密:http://www.cnblogs.com/pengze0902/p/6268702.html

     
 DotNet加密方法深入分析–数字签字:http://www.cnblogs.com/pengze0902/p/6268709.html

     
 DotNet加密方法解析–非对称加密:http://www.cnblogs.com/pengze0902/p/6268705.html