用c#编写一个文件加密器

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一、加密算法概述

加密算法有对称与非对称，可逆与非可逆之分，使用的场景也非常多，从加密存储、到加密通讯安全。

1、对称加密算法（AES、DES、3DES）
对称加密算法是指加密和解密采用相同的密钥，是可逆的（即可解密）。

AES加密算法是密码学中的高级加密标准，采用的是对称分组密码体制，密钥长度的最少支持为128。AES加密算法是美国联邦政府采用的区块加密标准，这个标准用来替代原先的DES，已经被多方分析且广为全世界使用。

优点：加密速度快
缺点：密钥的传递和保存是一个问题，参与加密和解密的双方使用的密钥是一样的，这样密钥就很容易泄露。

非对称加密算法是指加密和解密采用不同的密钥（公钥和私钥），因此非对称加密也叫公钥加密，是可逆的（即可解密）。公钥密码体制根据其所依据的难题一般分为三类：大素数分解问题类、离散对数问题类、椭圆曲线类。

RSA加密算法是基于一个十分简单的数论事实：将两个大素数相乘十分容易，但是想要对其乘积进行因式分解极其困难，因此可以将乘积公开作为加密密钥。虽然RSA的安全性一直未能得到理论上的证明，但它经历了各种攻击至今未被完全攻破。

优点：加密和解密的密钥不一致，公钥是可以公开的，只需保证私钥不被泄露即可，这样就密钥的传递变的简单很多，从而降低了被破解的几率。
缺点：加密速度慢

ECC加密算法是基于椭圆曲线上离散对数计算问题（ECDLP）的ECC算法。ECC算法的数学理论非常深奥和复杂，在工程应用中比较难于实现，但它的单位安全强度相对较高。

用国际上公认的对于ECC算法最有效的攻击方法--Pollard rho方法去破译和攻击ECC算法，它的破译或求解难度基本上是指数级的。正是由于RSA算法和ECC算法这一明显不同，使得ECC算法的单位安全强度高于RSA算法，也就是说，要达到同样的安全强度，ECC算法所需的密钥长度远比RSA算法低。有研究表示160位的椭圆密钥与1024位的RSA密钥安全性相同。在私钥的加密解密速度上，ECC算法比RSA、DSA速度更快。存储空间占用更小。

3、线性散列算法算法（MD5、SHA1、HMAC）

MD5全称是Message-Digest Algorithm 5（信息摘要算法5），单向的算法不可逆（被MD5加密的数据不能被解密）。MD5加密后的数据长度要比加密数据小的多，且长度固定，且加密后的串是唯一的。
适用场景：常用在不可还原的密码存储、信息完整性校验等。
信息完整性校验：典型的应用是对一段信息产生信息摘要，以防止被篡改。如果再有一个第三方的认证机构，用MD5还可以防止文件作者的“抵赖”，这就是所谓的数字签名应用。
SHA-1 与 MD5 的比较
SHA-1摘要比MD5摘要长32 位，所以SHA-1对强行攻击有更大的强度，比MD5更安全。使用强行技术，产生任何一个报文使其摘要等于给定报摘要的难度对MD5是2^128数量级的操作，而对SHA-1则是2^160数量级的操作。
在相同的硬件上，SHA-1 的运行速度比 MD5 慢。

4、混合加密

由于以上加密算法都有各自的缺点（RSA加密速度慢、AES密钥存储问题、MD5加密不可逆），因此实际应用时常将几种加密算法混合使用。
例如：RSA+AES：
采用RSA加密AES的密钥，采用AES对数据进行加密，这样集成了两种加密算法的优点，既保证了数据加密的速度，又实现了安全方便的密钥管理。
那么，采用多少位的密钥合适呢？一般来讲密钥长度越长，安全性越高，但是加密速度越慢。所以密钥长度也要合理的选择，一般RSA建议采用1024位的数字，AES建议采用128位即可。

5、Base64
严格意义讲，Base64并不能算是一种加密算法，而是一种编码格式，是网络上最常见的用于传输8bid字节代码的编码方式之一。
Base64编码可用于在HTTP环境下传递较长的标识信息，Base编码不仅不仅比较简单，同时也据有不可读性（编码的数据不会被肉眼直接看到）。

二、DES加密代码

今天我们来演示一下对称加密算法DES

DES全称为Data Encryption Standard，即数据加密标准。1997年数据加密标准DES正式公布，其分组长度为64比特，密钥长度为64比特，其中8比特为奇偶校验位，所以实际长度为56比特。

C#可以使用自带的类库简单的完成DES加密，主要用到MemoryStream、 DESCryptoServiceProvide、 CryptoStream三个类。

Encoding.UTF8.GetBytes：转换为UTF8编码的字节数组
DESCryptoServiceProvide：加密服务提供者类
MemoryStream：内存流
CryptoStream：将数据流连接到加密转换的流
CreateEncryptor(btKey, btIV)：使用指定的密钥(btKey)和初始化向量 (btIV) 创建对称加密器对象。

来先看代码

        private byte[] DecryptDES(byte[] decryptbyte, string decryptKey)
        {
            byte[] ret = null;
            try
            {
                using (DESCryptoServiceProvider des = new DESCryptoServiceProvider())
                {
                    des.Key = Encoding.UTF8.GetBytes(decryptKey);
                    des.IV = Keys;
                    MemoryStream ms = new System.IO.MemoryStream();
                    using (CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, des.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Write))
                    {
                        cs.Write(decryptbyte, 0, decryptbyte.Length);
                        cs.FlushFinalBlock();
                        cs.Close();
                    }
                    ret = ms.ToArray();
                    ms.Close();

                }
                return ret;

            }
            catch
            {
                return decryptbyte;
            }
        }
        private byte[] EncryptDES(byte[] encryptbyte, string encryptKey)
        {
            byte[] ret = null;
            try
            {
                using (DESCryptoServiceProvider des = new DESCryptoServiceProvider())
                {
                    des.Key = Encoding.UTF8.GetBytes(encryptKey);
                    des.IV = Keys;
                    MemoryStream ms = new System.IO.MemoryStream();
                    using (CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, des.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write))
                    {
                        cs.Write(encryptbyte, 0, encryptbyte.Length);
                        cs.FlushFinalBlock();
                        cs.Close();
                    }
                    ret = ms.ToArray();
                    ms.Close();

                }
                return ret;


            }
            catch
            {
                return encryptbyte;
            }
        }

三、项目源码下载