c# AES字节数组加密解密流程及代码实现

下面是详细讲解“c# AES字节数组加密解密流程及代码实现”的攻略。

AES加密解密介绍

AES全称为Advanced Encryption Standard，高级加密标准，是一种对称加密算法。AES加密算法是美国超过15家组织共同研究的结果。其加密强度、安全性都很高，因此这种加密算法被广泛使用，如SSL/TLS协议加密、密码学中等等。

AES算法的加密和解密都是基于一个密钥的，这个密钥应该足够复杂以保证加密的安全性。并且加密和解密的密钥是一样的。

AES算法缺点是，密钥长度不够时，会容易被暴力破解，所以加密的时候密钥长度一般选择 256 位。

AES加密解密流程

下面是 AES加密解密流程的几个步骤：

1. 密钥生成。使用密钥生成函数生成一个密钥。

2. 填充数据。由于AES加密算法只能处理一定长度的数据，需要使用填充函数把数据填充到指定长度。

3. 数据加密。将填充后的数据使用AES算法加密并生成密文。

4. 密文传输。把密文传输到目标机器。

5. 数据解密。接收到传输的密文后，使用同样的AES算法和密钥对数据进行解密。

6. 数据去填充。将解密获得的数据去掉填充数据。

C# AES加密解密示例

以下是C#中使用AES算法实现字节数组加密解密示例代码：

using System;
using System.Security.Cryptography;

public static string AESEncrypt(byte[] plainBytes, string key, CipherMode mode, PaddingMode padding)
{
    RijndaelManaged aes = new RijndaelManaged();
    aes.Key = Encoding.UTF8.GetBytes(key);
    aes.Mode = mode;
    aes.Padding = padding;
    ICryptoTransform encryptor = aes.CreateEncryptor();
    byte[] cipherBytes = encryptor.TransformFinalBlock(plainBytes, 0, plainBytes.Length);
    return Convert.ToBase64String(cipherBytes);
}

public static byte[] AESDecrypt(string cipherText, string key, CipherMode mode, PaddingMode padding)
{
    RijndaelManaged aes = new RijndaelManaged();
    aes.Key = Encoding.UTF8.GetBytes(key);
    aes.Mode = mode;
    aes.Padding = padding;
    ICryptoTransform decryptor = aes.CreateDecryptor();
    byte[] cipherBytes = Convert.FromBase64String(cipherText);
    byte[] plainBytes = decryptor.TransformFinalBlock(cipherBytes, 0, cipherBytes.Length);
    return plainBytes;
}

使用示例：

byte[] plainBytes = Encoding.UTF8.GetBytes("要加密的数据");
string key = "1234567890abcdef";
string cipherText = AESEncrypt(plainBytes, key, CipherMode.CBC, PaddingMode.PKCS7);
byte[] decryptedBytes = AESDecrypt(cipherText, key, CipherMode.CBC, PaddingMode.PKCS7);
string decryptedText = Encoding.UTF8.GetString(decryptedBytes);

以上示例是使用了AES算法实现了字节数组的加密和解密操作。

另一种示例

以下示例演示了如何加密解密JSON字符串：

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

public static string AESEncrypt<T>(T data, string key)
{
    try
    {
        byte[] clearBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(JsonConvert.SerializeObject(data));
        byte[] keyBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(key);
        using (var ms = new MemoryStream())
        {
            using (var aes = new RijndaelManaged())
            {
                aes.KeySize = 256;
                aes.BlockSize = 128;
                aes.Mode = CipherMode.CBC;
                aes.Padding = PaddingMode.PKCS7;
                aes.Key = keyBytes;
                aes.IV = keyBytes.Take(16).ToArray();
                using (var cs = new CryptoStream(ms, aes.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write))
                {
                    cs.Write(clearBytes, 0, clearBytes.Length);
                    cs.Close();
                }
                return Convert.ToBase64String(ms.ToArray());
            }
        }
    }
    catch
    {
        return default;
    }
}

public static T AESDecrypt<T>(string data, string key)
{
    try
    {
        byte[] cipherBytes = Convert.FromBase64String(data);
        byte[] keyBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(key);
        using (var ms = new MemoryStream(cipherBytes))
        {
            using (var aes = new RijndaelManaged())
            {
                aes.KeySize = 256;
                aes.BlockSize = 128;
                aes.Mode = CipherMode.CBC;
                aes.Padding = PaddingMode.PKCS7;
                aes.Key = keyBytes;
                aes.IV = keyBytes.Take(16).ToArray();
                using (var cs = new CryptoStream(ms, aes.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Read))
                {
                    using (var sr = new StreamReader(cs))
                    {
                        var plaintext = sr.ReadToEnd();
                        if (string.IsNullOrWhiteSpace(plaintext)) return default;
                        return JsonConvert.DeserializeObject<T>(plaintext);
                    }
                }
            }
        }
    }
    catch
    {
        return default;
    }
}

使用示例：

var dataModel = new { Name = "Alice", Age = 18, Gender = "Female" };
var key = "1234567890abcdef";
var encryptedData = AESEncrypt(dataModel, key);
var decryptedData = AESDecrypt<dynamic>(encryptedData, key);
Console.WriteLine($"Name: {decryptedData?.Name}");
Console.WriteLine($"Age: {decryptedData?.Age}");
Console.WriteLine($"Gender: {decryptedData?.Gender}");

以上示例是使用了AES算法实现了JSON字符串的加密和解密操作。