C# AES 加密

引言

加密是将明文转换为密文的过程，密文是一种经过打乱的文本形式，除了授权接收者外，任何人都无法理解。此技术用于保护敏感数据免受未经授权的访问。高级加密标准 (AES) 是一种广泛使用的加密算法，提供高级别的安全性。在本文中，我们将学习如何在 C# 中实现 AES 加密。

什么是 AES 加密？

AES 加密算法是一种对称密钥分组密码，它使用固定长度为 128 位的块和 128、192 或 256 位的密钥大小。它由两位比利时密码学家 Joan Daemen 和 Vincent Rijmen 开发，并于 2001 年被采纳为美国联邦信息处理标准 (FIPS)。AES 加密广泛用于各种应用，包括安全通信协议、文件加密和密码保护。

AES 加密算法使用一系列数学运算来加密和解密数据。加密过程涉及多轮的替换、置换和线性变换操作。用于加密和解密代码的密钥是相同的，这就是为什么 AES 被称为对称密钥算法。这意味着使用相同的密钥来加密和解密数据。

在 C# 中实现 AES 加密

C# 通过 System.Security.Cryptography 命名空间为 AES 加密提供了内置支持。此命名空间包含可用于实现不同加密算法（包括 AES）的各种类和方法。

以下是在 C# 中实现 AES 加密的步骤：

步骤 1：创建 AES 类的实例

要在 C# 中实现 AES 加密，我们需要创建 Aes 类的一个实例，该类由 System.Security.Cryptography 命名空间提供。Aes 类代表 AES 加密算法，并提供用于加密和解密数据的方法。

C# 代码

步骤 2：设置密钥大小和模式

Aes 类提供了用于设置密钥大小和模式的属性。密钥大小决定了将用于加密和解密的加密密钥的大小。密钥大小可以是 128、192 或 256 位。模式决定了数据将如何被加密。最常用的模式是 ECB（电子密码本）和 CBC（密码块链接）。

C# 代码

步骤 3：生成随机密钥和初始化向量

AES 加密算法需要一个密钥和一个初始化向量 (IV) 来进行加密和解密。密钥是用于加密和解密数据的秘密值，而 IV 是用于初始化加密过程的随机值。Aes 类提供了生成随机密钥和 IV 的方法。

C# 代码

步骤 4：加密数据

要加密数据，我们需要创建 ICryptoTransform 接口的一个实例，该接口由 Aes 类提供。ICryptoTransform 接口提供了使用 AES 加密算法转换数据的方法。

C# 代码

然后，我们可以使用加密器实例，通过 TransformBlock 方法来加密数据，该方法接收明文数据并返回相应的密文。

C# 代码

步骤 5：解密数据

要解密数据，我们需要使用与加密时相同的密钥和 IV 创建 ICryptoTransform 接口的一个新实例。

C# 代码

以下是在 C# 中实现 AES 加密的完整代码：

C# 代码

在这段代码中，我们创建了 Aes 类的一个实例，并设置了密钥大小和模式。然后，我们使用 GenerateKey 和 GenerateIV 方法生成一个随机密钥和 IV。我们使用 CreateEncryptor 方法创建一个 ICryptoTransform 实例，并用它来加密明文。接着，我们使用相同的密钥和 IV 创建一个新的 ICryptoTransform 实例，并用它来解密密文。最后，我们将明文、密文和解密后的文本打印到控制台。