C#实现AES加密解密算法

### C# 实现 AES 加密解密算法 #### 概述 在计算机科学与信息安全领域，数据加密技术是一项至关重要的技术。AES（Advanced Encryption Standard，高级加密标准）是一种广泛使用的对称加密算法，用于保护敏感数据的安全。本文将详细介绍如何在 C# 中实现 AES 加密解密算法，并支持用户自定义密钥，从而提高加密强度，降低被破解的风险。 #### 关键概念解释 1. **对称加密**：加密和解密使用相同的密钥。 2. **AES**：一种对称加密算法，被广泛认为是目前最安全的加密方式之一。 3. **密钥**：用于加密或解密数据的一串字符。 4. **初始化向量（IV）**：在某些加密模式下，除了密钥之外还需要一个初始化向量来增加加密的随机性。 5. **Rijndael**：AES 加密算法的基础，由比利时密码学家 Vincent Rijmen 和 Joan Daemen 设计。 #### 示例代码详解 ##### 类定义 ```csharp public sealed class AES ``` 本示例中的 `AES` 类实现了 AES 加密和解密功能，通过使用 Rijndael 算法来完成。 ##### 私有静态成员变量 ```csharp private static byte[] Keys = new byte[] { 0x41, 0x72, 0x65, 0x79, 0x6f, 0x75, 0x6d, 0x79, 0x53, 110, 0x6f, 0x77, 0x6d, 0x61, 110, 0x3f }; ``` 这里定义了一个私有的静态字节数组 `Keys`，作为初始化向量（IV），确保每次加密解密过程的一致性。 ##### 加密方法 ```csharp public static string Encrypt(string plainText, string cipherkey) { // ... } ``` 该方法接收明文字符串 `plainText` 和密钥字符串 `cipherkey` 作为输入，返回经过 AES 加密后的密文字符串。 1. **密钥处理**：首先对用户提供的密钥进行处理，确保其长度为 32 字符，这是 AES-256 所需的密钥长度。 2. **加密过程**： - 创建 RijndaelManaged 对象并设置密钥和 IV。 - 将明文转换为字节数组。 - 使用创建的加密器对象进行加密操作。 - 返回 Base64 编码的加密结果。 ##### 解密方法 ```csharp public static string Decrypt(string cipherText, string cipherkey) { // ... } ``` 解密方法与加密方法相对应，接收密文字符串 `cipherText` 和密钥字符串 `cipherkey`，返回解密后的明文字符串。 1. **密钥处理**：同加密过程。 2. **解密过程**： - 创建 RijndaelManaged 对象并设置密钥和 IV。 - 将密文从 Base64 格式解码为字节数组。 - 使用创建的解密器对象进行解密操作。 - 返回 UTF-8 编码的解密结果。 #### 总结 通过以上代码实现，我们可以在 C# 中方便地使用 AES 加密算法，支持用户自定义密钥，有效提高了加密安全性。这种实现方式不仅易于理解和应用，而且可以很好地适应不同的应用场景需求。在实际项目开发中，可以根据具体需求调整密钥长度、加密模式等参数，进一步增强安全性。