C# 3DES加密详解

首先，我们先来了解一下3DES加密算法。

3DES即Triple DES，是DES加密算法的加强版。在3DES加密算法中，数据被加密的过程其实就是三次DES加密的过程，即使用三个不同的密钥对数据进行加密。

下面来介绍一下C#中的3DES加密操作。

算法说明

在C#中，我们使用System.Security.Cryptography命名空间中的TripleDESCryptoServiceProvider类来实现3DES加密操作。

具体而言，3DES加密操作分为以下几个步骤：

1. 创建TripleDESCryptoServiceProvider对象；
2. 创建Key和IV；
3. 将原始数据转换为字节数组；
4. 创建MemoryStream对象，并使用CryptoStream对象将MemoryStream对象与TripleDESCryptoServiceProvider对象相连；
5. 写入数据并加密；
6. 从MemoryStream对象中读取加密数据；
7. 返回加密结果。

代码示例

下面以两个示例来说明C#中3DES加密的具体操作。

示例1：加密字符串

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

public static string EncryptString(string input, string key)
{
    byte[] inputBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(input);
    using (TripleDESCryptoServiceProvider tripleDES = new TripleDESCryptoServiceProvider())
    {
        byte[] keyBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(key);
        byte[] iv = new byte[8];
        tripleDES.Key = new byte[24];
        tripleDES.Mode = CipherMode.CBC;
        tripleDES.Padding = PaddingMode.PKCS7;

        Array.Copy(keyBytes, 0, tripleDES.Key, 0, keyBytes.Length);

        MemoryStream ms = new MemoryStream();
        CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, tripleDES.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write);
        cs.Write(inputBytes, 0, inputBytes.Length);
        cs.FlushFinalBlock();
        byte[] outputBytes = ms.ToArray();

        return Convert.ToBase64String(outputBytes);
    }
}

在上面的代码中，我们使用了一个名为“EncryptString”的静态方法来实现字符串的加密操作。该方法接受两个参数：一个是待加密的字符串，另一个是加密所使用的密钥。在方法中，我们首先将待加密的字符串转换为字节数组，接着创建了一个TripleDESCryptoServiceProvider对象。然后我们将传入的密钥转换成字节数组，并将其复制到TripleDESCryptoServiceProvider对象的Key属性中，只取前8个字节，即如果密钥小于8位则在后面补0。

然后我们创建一个MemoryStream对象，并将其与TripleDESCryptoServiceProvider对象通过CryptoStream对象关联起来。接着我们将待加密的数据写入MemoryStream对象中，并调用FlushFinalBlock()方法以确保数据被加密。最终我们从MemoryStream对象中读取加密后的结果，并将其转换为Base64编码格式的字符串，并返回。

示例2: 解密字符串

public static string DecryptString(string input, string key)
{
    byte[] inputBytes = Convert.FromBase64String(input);
    using (TripleDESCryptoServiceProvider tripleDES = new TripleDESCryptoServiceProvider())
    {
        byte[] keyBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(key);
        byte[] iv = new byte[8];
        tripleDES.Key = new byte[24];
        tripleDES.Mode = CipherMode.CBC;
        tripleDES.Padding = PaddingMode.PKCS7;

        Array.Copy(keyBytes, 0, tripleDES.Key, 0, keyBytes.Length);

        MemoryStream ms = new MemoryStream(inputBytes);
        CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, tripleDES.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Read);
        byte[] outputBytes = new byte[inputBytes.Length];
        int decryptedByteCount = cs.Read(outputBytes, 0, outputBytes.Length);

        return Encoding.UTF8.GetString(outputBytes, 0, decryptedByteCount);
    }
}

上面的代码是解密字符串的方法，同样也是一个静态方法，接受两个参数：待解密的字符串和解密所使用的密钥。在该方法中，我们首先将待解密的密文转换为字节数组，最后返回解密后的明文。

本示例中，我们也是首先创建了TripleDESCryptoServiceProvider对象，并设置了Mode、Padding等属性。接着我们将传入的密钥转换成字节数组，并将其复制到TripleDESCryptoServiceProvider对象的Key属性中。然后我们创建了一个名为“ms”的MemoryStream对象，并将其与TripleDESCryptoServiceProvider对象通过CryptoStream对象关联起来。接着我们从MemoryStream对象中读取加密后的结果，并将其放入一个名为“outputBytes”的字节数组中。最后我们返回将其解码成UTF8格式的字符串。

总结

3DES算法是比较安全的加密算法，在C#中可以使用TripleDESCryptoServiceProvider类来实现3DES加解密操作。上面的示例演示了如何在C#中使用TripleDESCryptoServiceProvider实现3DES加解密操作。