C#实现简单的RSA非对称加密算法示例

下面是关于C#实现简单的RSA非对称加密算法的攻略：

什么是RSA加密算法？

RSA加密算法采用了一种被称为"公钥加密算法"的加密方式，加密和解密使用不同的密钥。公钥可以公开，任何人都可以获得，私钥则只有一个人可以拥有。采用这种方式，可以保证信息传输的安全性。

在C#中实现RSA加密算法

C#提供了RSACryptoServiceProvider类，可以用来实现RSA加密算法。下面是一个简单的C#代码示例，演示了如何使用RSACryptoServiceProvider类对一段数据进行加密和解密：

using System;
using System.Security.Cryptography;

class Program
{
  static void Main()
  {
    string data = "hello world";
    byte[] plainData = System.Text.Encoding.Default.GetBytes(data);

    // 生成密钥对
    RSACryptoServiceProvider rsa = new RSACryptoServiceProvider(2048);

    // 加密
    byte[] encryptedData = rsa.Encrypt(plainData, false);

    // 解密
    byte[] decryptedData = rsa.Decrypt(encryptedData, false);

    string decryptedString = System.Text.Encoding.Default.GetString(decryptedData);
    Console.WriteLine(decryptedString);
  }
}

以上代码的输出结果为"hello world"，说明加密和解密成功。

示例1：加密/解密字符串

下面是一个更详细的示例代码，演示如何使用RSA加密算法对一段字符串进行加密和解密：

using System;
using System.Security.Cryptography;

class Program
{
  static byte[] publicKey;
  static byte[] privateKey;

  static void Main()
  {
    string data = "hello world";
    byte[] plainData = System.Text.Encoding.Default.GetBytes(data);

    // 生成密钥对
    using (RSACryptoServiceProvider rsa = new RSACryptoServiceProvider(2048))
    {
      publicKey = rsa.ExportCspBlob(false);
      privateKey = rsa.ExportCspBlob(true);
    }

    // 加密
    byte[] encryptedData = Encrypt(plainData, publicKey);

    // 解密
    byte[] decryptedData = Decrypt(encryptedData, privateKey);

    string decryptedString = System.Text.Encoding.Default.GetString(decryptedData);
    Console.WriteLine(decryptedString);
  }

  static byte[] Encrypt(byte[] data, byte[] publicKey)
  {
    using (RSACryptoServiceProvider rsa = new RSACryptoServiceProvider())
    {
      rsa.ImportCspBlob(publicKey);
      return rsa.Encrypt(data, false);
    }
  }

  static byte[] Decrypt(byte[] data, byte[] privateKey)
  {
    using (RSACryptoServiceProvider rsa = new RSACryptoServiceProvider())
    {
      rsa.ImportCspBlob(privateKey);
      return rsa.Decrypt(data, false);
    }
  }
}

以上代码将对字符串"hello world"进行加密和解密，输出的结果仍然是"hello world"。在这个例子中，我们使用了ExportCspBlob方法导出公钥和私钥，并通过ImportCspBlob方法导入密钥。

示例2：保存和恢复密钥

在实际应用中，我们通常需要将公钥和私钥保存在文件或数据库中，并在需要时恢复密钥。下面是一个示例代码，演示如何保存和恢复RSA密钥：

using System;
using System.Security.Cryptography;

class Program
{
  static void Main()
  {
    string data = "hello world";
    byte[] plainData = System.Text.Encoding.Default.GetBytes(data);

    // 生成密钥对
    RSACryptoServiceProvider rsa = new RSACryptoServiceProvider(2048);
    byte[] publicKey = rsa.ExportCspBlob(false);
    byte[] privateKey = rsa.ExportCspBlob(true);

    // 保存公钥和私钥
    SavePublicKey(publicKey, @"c:\temp\public.key");
    SavePrivateKey(privateKey, @"c:\temp\private.key");

    // 恢复公钥和私钥
    byte[] restoredPublicKey = LoadPublicKey(@"c:\temp\public.key");
    byte[] restoredPrivateKey = LoadPrivateKey(@"c:\temp\private.key");

    // 加密
    byte[] encryptedData = Encrypt(plainData, restoredPublicKey);

    // 解密
    byte[] decryptedData = Decrypt(encryptedData, restoredPrivateKey);

    string decryptedString = System.Text.Encoding.Default.GetString(decryptedData);
    Console.WriteLine(decryptedString);
  }

  static void SavePublicKey(byte[] data, string fileName)
  {
    System.IO.File.WriteAllBytes(fileName, data);
  }

  static byte[] LoadPublicKey(string fileName)
  {
    return System.IO.File.ReadAllBytes(fileName);
  }

  static void SavePrivateKey(byte[] data, string fileName)
  {
    System.IO.File.WriteAllBytes(fileName, data);
  }

  static byte[] LoadPrivateKey(string fileName)
  {
    return System.IO.File.ReadAllBytes(fileName);
  }

  static byte[] Encrypt(byte[] data, byte[] publicKey)
  {
    using (RSACryptoServiceProvider rsa = new RSACryptoServiceProvider())
    {
      rsa.ImportCspBlob(publicKey);
      return rsa.Encrypt(data, false);
    }
  }

  static byte[] Decrypt(byte[] data, byte[] privateKey)
  {
    using (RSACryptoServiceProvider rsa = new RSACryptoServiceProvider())
    {
      rsa.ImportCspBlob(privateKey);
      return rsa.Decrypt(data, false);
    }
  }
}

以上代码先将公钥和私钥保存到文件中，然后又从文件中恢复密钥，并进行加密和解密。请注意，这里使用了File.WriteAllBytes和File.ReadAllBytes方法来保存和读取密钥文件。