AES通用加密算法(C#)

AES（Advanced Encryption Standard）是一种广泛使用的对称加密算法，它在信息安全领域中扮演着至关重要的角色。AES由比利时密码学家Joan Daemen和Vincent Rijmen设计，并在2001年由NIST（美国国家标准与技术研究院）采纳为新的数据加密标准，替代了之前的DES算法。 在C#中实现AES加密，我们需要用到.NET框架提供的System.Security.Cryptography命名空间中的类。这个例子中，使用的是ECB（Electronic Codebook）模式，这是一种最简单的块加密模式，其中每个明文块独立加密，不考虑上下文。然而，ECB模式在安全性上存在一定的局限性，因为它无法隐藏数据的模式，因此在实际应用中通常会结合其他模式，如CBC（Cipher Block Chaining）或CFB（Cipher Feedback）等。 PKCS7Padding是填充方式之一，用于确保待加密的数据长度能够被块大小整除。AES加密的块大小通常是128位（16字节），如果原始数据长度不是16字节的倍数，PKCS7Padding会在末尾添加0到255个字节，使得数据长度满足块大小的要求。例如，如果最后一个块缺少1个字节，那么会在末尾添加0x01，以此类推。 Base64编码是一种将二进制数据转换为可打印字符的编码方式，通常用于在网络上传输或存储加密后的数据。在C#中，可以使用System.Convert类的ToBase64String和FromBase64String方法进行编码和解码。 UTF-8是一种常用的Unicode字符编码方案，它可以表示Unicode字符集中的所有字符。在这个例子中，密码必须是16位，且指定使用UTF-8编码，这意味着密码字符串应该是由16个字节的UTF-8字符组成。在C#中，字符串到字节数组的转换通常会依赖于编码方式，因此在处理涉及加密的字符串时，必须明确指定编码，以避免出现解密错误。 在AESDemo项目中，可能包含了以下关键代码示例： 1. 导入必要的命名空间： ```csharp using System; using System.IO; using System.Text; using System.Security.Cryptography; ``` 2. 定义加密和解密的方法： ```csharp public static string Encrypt(string plainText, string key) { // 加密过程... } public static string Decrypt(string cipherText, string key) { // 解密过程... } ``` 3. 加密过程可能包括创建AES实例、设置参数、填充密码、加密数据以及Base64编码： ```csharp byte[] keyBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(key); using (Aes aes = Aes.Create()) { aes.Key = keyBytes; aes.IV = new byte[16]; // ECB模式无需IV aes.Mode = CipherMode.ECB; aes.Padding = PaddingMode.PKCS7; ICryptoTransform encryptor = aes.CreateEncryptor(aes.Key, aes.IV); byte[] encryptedBytes = encryptor.TransformFinalBlock(Encoding.UTF8.GetBytes(plainText), 0, plainText.Length); return Convert.ToBase64String(encryptedBytes); } ``` 4. 解密过程则相反，首先解码Base64字符串，然后进行解密： ```csharp byte[] cipherBytes = Convert.FromBase64String(cipherText); using (Aes aes = Aes.Create()) { aes.Key = keyBytes; aes.IV = new byte[16]; // ECB模式无需IV aes.Mode = CipherMode.ECB; aes.Padding = PaddingMode.PKCS7; ICryptoTransform decryptor = aes.CreateDecryptor(aes.Key, aes.IV); byte[] decryptedBytes = decryptor.TransformFinalBlock(cipherBytes, 0, cipherBytes.Length); return Encoding.UTF8.GetString(decryptedBytes); } ``` 这些基本步骤涵盖了AES加密算法在C#中的应用，但请注意，由于ECB模式的安全性问题，实际应用中应考虑使用更安全的模式，例如CBC或CFB，并且可能需要添加额外的安全措施，如使用随机生成的初始化向量（IV）。