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密码学系列——常见的加密方式有哪些

发布时间:2020-08-06 10:48:42

说起加密方式,其实密码学的角度ASCII编码其实本身就是一种加密解密。

由于其公开,现在用于数字与字符的转换。

查看ASCII表可以去官网查查。

转换代码如下:

static void Main(string[] args){

char c = (char)97;

Console.WriteLine(c);//a

Console.ReadKey();

}

大概就是这样了。

再讲另外一个故事,我们在数据传输过程中为什么要求编码格式一致。

这个问题其实也是一个密码学问题。比如说传输方的编码是UTF8,接收方是GBK,那么两者是接收不到正确的消息的。最起码的一点就是UTF-8是汉字是三个字节,GBK汉字是两个字节。

好吧,下面就介绍几种常用的加解密大法吧。

正文

凯撒加解密

凯撒大法是通过移位来加解密,比如说a移动1位就是b了。

代码如下:

public class KaiserDemo

{

//解密

public static string decrytKaiser(string encrytedData, int key)

{

char[] chars = encrytedData.ToCharArray();

StringBuilder sb = new StringBuilder();

foreach (char c in chars)

{

//转换为int

int asciiCode = c;

asciiCode -= key;

char result = (char)asciiCode;

sb.Append(result);

}

return sb.ToString();

}

//加密

public static string encrytKaiser(string orinal,int key)

{

char[] chars = orinal.ToCharArray();

StringBuilder sb = new StringBuilder();

foreach (char c in chars)

{

//转换为int

int asciiCode = c;

asciiCode += key;

char result = (char)asciiCode;

sb.Append(result);

}

return sb.ToString();

}

}

测试:

static void Main(string[] args){

string s = "Hello Word";

int key = 5;

var encrytedStr = KaiserDemo.encrytKaiser(s, key);

Console.WriteLine(encrytedStr);

var decrytedStr = KaiserDemo.decrytKaiser(encrytedStr, key);

Console.WriteLine(decrytedStr);

Console.ReadKey();

}

效果:

base64位转换

base64位是一个非常关键地方,先写一下原理:

base64 3个字节为一组,一个字节 8位,一共 就是24位 ,然后,把3个字节转成4组,每组6位,
3 * 8 = 4 * 6 = 24 ,每组6位,缺少的2位,会在高位进行补0 ,这样做的好处在于 ,base取的是后面6位,去掉高2位 ,

那么base64的取值就可以控制在0-63位了,所以就叫base64111 111 = 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 =63

64范围之内,当然也有人认为0-63,一共64位。

base64 构成原则
小写 a - z = 26个字母
大写 A - Z = 26个字母
数字 0 - 9 = 10 个数字
④ + / = 2个符号

前面提及到为什么base64是一个非常关键的地方呢?

因为base64可以将一些特殊字符全部转换成常规字符,原来的4个字节变成3个字节,那么数值是变小的。

具体可看一下:

https://baike.baidu.com/item/base64/8545775?fr=aladdin

des 加解密

直接上代码:

/// <summary>/// DES 加解密/// </summary>/// <param name="origal">加解密字符串</param>/// <param name="key">key</param>/// <param name="iv">iv</param>/// <param name="sign">标识加密或者解密位,默认加密</param>/// <returns>加解密后的结果</returns>public static string DES(string origal, string key, string iv, int sign = 0){

byte[] origalByteArray = sign == 0 ? Encoding.Default.GetBytes(origal) : Convert.FromBase64String(origal);

DESCryptoServiceProvider des = new DESCryptoServiceProvider();

des.Key = Encoding.ASCII.GetBytes(key);

des.IV = Encoding.ASCII.GetBytes(iv);

if (sign != 0)

{

des.Padding = PaddingMode.None;

}

string result = string.Empty;

using (MemoryStream ms = new MemoryStream())

{

using (CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, sign == 0 ? des.CreateEncryptor() : des.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Write))

{

cs.Write(origalByteArray, 0, origalByteArray.Length);

cs.FlushFinalBlock();

result = sign == 0 ? Convert.ToBase64String(ms.ToArray()) : System.Text.Encoding.Default.GetString(ms.ToArray());


}

}

if (result == string.Empty)

{

throw new ArgumentException();

}

return result;

}

测试:

static void Main(string[] args){

string origal = "王胖子";

string key = "12345678";

string iv = "12345678";

string encrytedStr = DESDemo.DES(origal, key, iv);

Console.WriteLine("加密后的字符串:" + encrytedStr);

string dncrytedStr = DESDemo.DES(encrytedStr, key, iv, 1);

Console.WriteLine("加密后的字符串:" + dncrytedStr);

Console.Read();

}

测试结果:

 

这里有人看到心里就想啊,怎么跟我代码里面的helper类不一样?

一个是现在不完善,第二个是现在是无填充模式,下一章将会介绍填充模式。

aes

/// <summary>/// AES 加解密/// </summary>/// <param name="origal">加解密字符串</param>/// <param name="key">key</param>/// <param name="iv">iv</param>/// <param name="sign">标识加密或者解密位,默认加密</param>/// <returns>加解密后的结果</returns>public static string AES(string origal, string key, string iv, int sign = 0){

byte[] origalByteArray = sign == 0 ? Encoding.Default.GetBytes(origal) : Convert.FromBase64String(origal);

RijndaelManaged aes = new RijndaelManaged();

aes.Key = Encoding.ASCII.GetBytes(key);

aes.IV = Encoding.ASCII.GetBytes(iv);

if (sign != 0)

{

aes.Padding = PaddingMode.None;

}

string result = string.Empty;

using (MemoryStream ms = new MemoryStream())

{

using (CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, sign == 0 ? aes.CreateEncryptor() : aes.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Write))

{

cs.Write(origalByteArray, 0, origalByteArray.Length);

cs.FlushFinalBlock();

result = sign == 0 ? Convert.ToBase64String(ms.ToArray()) : System.Text.Encoding.Default.GetString(ms.ToArray());

 

}

}

if (result == string.Empty)

{

throw new ArgumentException();

}

return result;

}

string origal = "王胖子";string key = "IE7XG5ORF7EA4JC5";string iv = "IE7XG5ORF7EA4JC5";string encrytedStr = AESDemo.AES(origal, key, iv);

Console.WriteLine("加密后的字符串:" + encrytedStr);string dncrytedStr = AESDemo.AES(encrytedStr, key, iv, 1);

Console.WriteLine("加密后的字符串:" + dncrytedStr);

Console.Read();

测试结果:

 

des一样哈,不完善,下一节将会完善。



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