C# (.NET) 中的密码学：加密与哈希

数据安全是现代开发的关键方面之一。.NET 平台在 System.Security.Cryptography 命名空间中提供了强大且灵活的加密信息保护工具集。在本文中，我们将探讨 C# (.NET) 中密码学的主要功能：对称和非对称加密、密码哈希以及数字签名的创建。

1. 对称加密 (AES)

对称加密使用相同的密钥来加密和解密数据。最常用的算法是 AES（高级加密标准）。在 .NET 中，它由 Aes 类实现。

使用 AES 加密和解密字符串的示例：

using System;using System.IO;using System.Security.Cryptography;using System.Text;

public class AesExample{    public static byte[] EncryptStringToBytes_Aes(string plainText, byte[] Key, byte[] IV)    {        using (Aes aes = Aes.Create())        {            aes.Key = Key;            aes.IV = IV;

            ICryptoTransform encryptor = aes.CreateEncryptor(aes.Key, aes.IV);

            using (MemoryStream msEncrypt = new MemoryStream())            {                using (CryptoStream csEncrypt = new CryptoStream(msEncrypt, encryptor, CryptoStreamMode.Write))                {                    using (StreamWriter swEncrypt = new StreamWriter(csEncrypt))                    {                        swEncrypt.Write(plainText);                    }                    return msEncrypt.ToArray();                }            }        }    }

    public static string DecryptStringFromBytes_Aes(byte[] cipherText, byte[] Key, byte[] IV)    {        using (Aes aes = Aes.Create())        {            aes.Key = Key;            aes.IV = IV;

            ICryptoTransform decryptor = aes.CreateDecryptor(aes.Key, aes.IV);

            using (MemoryStream msDecrypt = new MemoryStream(cipherText))            {                using (CryptoStream csDecrypt = new CryptoStream(msDecrypt, decryptor, CryptoStreamMode.Read))                {                    using (StreamReader srDecrypt = new StreamReader(csDecrypt))                    {                        return srDecrypt.ReadToEnd();                    }                }            }        }    }}

2. 非对称加密 (RSA)

非对称加密使用一对密钥：公钥用于加密，私钥用于解密。在 .NET 中，此机制由 RSA 类实现。RSA 通常用于安全传输对称密钥。

使用 RSA 生成密钥和加密的示例：

using System;using System.Security.Cryptography;using System.Text;

public class RsaExample{    public static void RsaEncryptDecrypt()    {        using (RSA rsa = RSA.Create())        {            // 生成密钥（2048 位）            RSAParameters publicKey = rsa.ExportParameters(false); // 仅公钥            RSAParameters privateKey = rsa.ExportParameters(true); // 两个密钥

            string original = "RSA 的秘密消息";

            // 使用公钥加密            byte[] encryptedData = rsa.Encrypt(Encoding.UTF8.GetBytes(original), RSAEncryptionPadding.OaepSHA256);

            // 使用私钥解密            byte[] decryptedData = rsa.Decrypt(encryptedData, RSAEncryptionPadding.OaepSHA256);            string decrypted = Encoding.UTF8.GetString(decryptedData);

            Console.WriteLine($"原文: {original}");            Console.WriteLine($"解密后: {decrypted}");        }    }}