自定义.NET加密Helper：全面解析对称与非对称算法

168 浏览量更新于2024-08-31 收藏 103KB PDF 举报

"本文详细解析了.NET中的加密算法，包括对称加密和非对称加密，以及Hash算法的使用。作者首先强调了在.NET中，加密算法的种类繁多，如MD5、SHA1、SHA256、AES、TripleDES、RSA等，以及它们各自的特点。文章提倡采用面向对象的设计思想，避免重复编写具体实现，创建一个可扩展且易于维护的加密Helper类。文章首先展示了三种加密算法的继承结构，即HashAlgorithm（包括MD5、SHA1和SHA256）、SymmetricAlgorithm（包括对称加密算法）和AsymmetricAlgorithm（非对称加密算法，如RSA）。作者通过实例说明了如何利用这些基础类来实现实际的加密操作。 Hash加密算法的核心在于使用hash函数对信息进行哈希处理，生成固定长度的哈希值，用于数据完整性校验和验证。尽管信息的不同可能产生相同的哈希值，但在大部分情况下这是安全的，因为即使数据稍有变化，哈希值也会截然不同，从而避免哈希冲突。在实际编程中，作者建议读者查阅官方文档MSDN，以了解更多.NET中未提及的加密选项。通过自定义加密Helper类，开发者可以更方便地在项目中使用这些加密算法，同时保持代码的清晰和可维护性。本文是一篇实用的技术指南，适合.NET开发人员深入理解.NET平台上的加密技术，以及如何在实际项目中高效地应用和管理这些加密算法。"

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主要介绍了详解.NET中的加密算法总结(自定义加密Helper类续) ，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们可

以参考一下。

1.1.1 摘要摘要

相信许多人都使用过.NET提供的加密算法，而且在使用的过程我们必须了解每种加密算法的特点（对称或非对称，密钥长度

和初始化向量等等）。我也看到过很多人写过.NET中加密算法总结，但我发现个别存在一些问题，很多人喜欢罗列每种加密

算法的具体实现，假设我们要求实现AES和Triple DES加密算法，的确可以很多地分别给出它们的具体实现。

那我们真的有必要给出每个加密算法的具体实现吗？而且这样的设计不符合OOP设计思想，最重要的是我们要维护多个加密

算法啊！OK接下来让我们实行一个可扩展和好维护的加密算法Helper。

1.1.2 正文

图1 Hash加密算法继承层次

从上面的继承层次我们可以知道.NET中提供七种Hash加密算法，它们都继承于抽象类HashAlgorithm，而且我们经常使用

MD5，SHA1和SHA256等加密算法。下面我们将给出MD5和SHA1的实现。

图2 对称加密算法继承层次

从上面的继承层次我们可以知道.NET中提供五种对称加密算法，它们都继承于抽象类SymmetricAlgorithm，下面我们将给出

它们的通用实现。

图3 非对称加密算法继承层次

从上面的继承层次我们可以知道.NET中提供四种非对称加密算法，它们都继承于抽象类AsymmetricAlgorithm，下面我们将给

出RSA实现。

除了以上加密算法，.NET还提供了很多其他类型的加密，这里我们主要介绍一些常用的加密算法，如果大家需要了解的话可

以查阅MSDN。OK接下来让我们给出Hash加密算法的实现吧。

Hash加密算法加密算法

在给出具体的算法实现之前，首先让我们回忆一下什么是Hash加密算法？

Hash加密是通过使用hash函数对要加密的信息进行加密，然后生成相应的哈希值，那么我们可以定义一个hash()函数，要加

密的信息m和加密后的哈希值h。

我们对信息m1和m2进行hash加密，就可以获取相应哈希值hash(m1)和hash(m2)。

如果信息m1=m2那么，那么将得到同一的哈希地址，但是信息m1!=m2也可能得到同一哈希地址，那么就发生了哈希冲突

（collision），在一般的情况下，哈希冲突只能尽可能地减少，而不能完全避免。当发生哈希冲突时，我们要使用冲突解决方

法，而主要的冲突解决方法：开放地址法、再哈希法、链地址法和建立一个公共溢出区。

图4 Hash加密过程（图片来源wiki）

现在让我们来实现通用的hash加密方法。

/// <summary>

/// Encrypts the specified hash algorithm.

/// 1. Generates a cryptographic Hash Key for the provided text data.

/// </summary>

/// <param name="hashAlgorithm">The hash algorithm.</param>

/// <param name="dataToHash">The data to hash.</param>

/// <returns></returns>

public static string Encrypt(HashAlgorithm hashAlgorithm, string dataToHash)

{

var tabStringHex = new string[16];

var UTF8 = new System.Text.UTF8Encoding();

byte[] data = UTF8.GetBytes(dataToHash);

byte[] result = hashAlgorithm.ComputeHash(data);

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