C#AES 模块、密钥、填充块加密解密demo

在本文中，我们将深入探讨如何使用C#语言实现AES（Advanced Encryption Standard）加密解密功能。AES是一种广泛使用的对称加密算法，适用于保护敏感数据，确保信息安全。在C#中，我们可以利用.NET Framework或.NET Core提供的System.Security.Cryptography命名空间来轻松实现AES加密。 我们需要了解AES的基本概念。AES是一种分组密码，它将明文数据分成128位的块进行加密和解密。该算法支持不同的密钥长度，包括128、192和256位。密钥长度的选择会影响安全性，但也会增加计算复杂性。 在C#中实现AES加密解密，我们需要以下几个步骤： 1. **创建AES实例**：通过`Aes.Create()`方法创建一个AES加密器实例。这将自动配置为默认的AES模式，如CBC（Cipher Block Chaining）模式，填充方式通常为PKCS7。 ```csharp using System.Security.Cryptography; Aes aes = Aes.Create(); ``` 2. **设置密钥和初始化向量（IV）**：AES加密需要一个密钥和一个初始化向量。密钥是用于加密和解密的主键，而IV是每个加密会话的随机值，确保即使相同的明文使用相同的密钥加密，也会得到不同的密文。我们可以使用`Key`和`IV`属性设置它们。 ```csharp byte[] key = GetKeyBytes(); // 获取128位密钥字节 byte[] iv = GetIVBytes(); // 获取128位初始化向量字节 aes.Key = key; aes.IV = iv; ``` 3. **创建加密和解密流**：在C#中，我们可以使用`CryptoStream`将加密/解密操作与输入/输出流结合。这使得可以处理大文件或其他流式数据。 ```csharp using (MemoryStream ms = new MemoryStream()) { using (CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, aes.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write)) { // 将明文写入加密流 } byte[] encryptedBytes = ms.ToArray(); // 获取加密后的字节 // 对解密进行相同的操作，但使用CreateDecryptor()方法 } ``` 4. **填充模式和操作模式**：AES支持不同的填充模式，如PKCS7、Zeros等，以处理非128位整数倍的明文数据。同样，也有不同的操作模式，如ECB（Electronic Codebook）、CBC等，它们影响加密的结果。在C#中，可以通过`Padding`和`Mode`属性设置这些参数。 5. **清理资源**：完成加密或解密后，务必调用`Dispose()`方法释放加密器实例，避免安全漏洞。 ```csharp aes.Dispose(); ``` 在提供的"WinFormAESEncryption"项目中，可能包含了一个Windows窗体应用，演示了如何将这些步骤整合到一个用户友好的界面中。用户可以输入明文，选择加密或解密操作，并查看结果。此外，项目可能还包括了密钥和IV的生成、存储和加载机制，以及错误处理和日志记录功能。 C#中的AES加密解密是一个涉及密钥管理、初始化向量选择、流处理和模式配置的过程。通过理解这些基本原理，你可以构建安全的数据保护系统，适用于各种应用场景。