DotNet加密方法分析

   
马上将在过大年还乡里了,村里未有wifi,未有四G,未有流量,特别首要的是过几天计算机就得卖掉换车票了,得赶紧写几篇博客。

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数据安全的相关才能在当今更进一步变得重要,因为人们对此小编的音信都有1种爱护的私欲,不想被人获取到本人的私密音讯,加密差不多已经是其一时代的主要词了。在这几个HTTPS盛行的时代,作为四个开拓人士怎么或许不去驾驭和读书吧。那篇博文就来给我们简介贰个HTTPS在.NET种的运用和促成方式。

   
数字证书和数字具名的贯彻重点是根据非对称加密和数字摘要,数字具名是数字证书不能缺少的1有个别。那篇博客首要教师数字签字、数字证书,以及数字具名在.NET种的兑现格局。

一.数字具名概述:

   1.数字签字的基本原理:

     
这里首先来了然一些怎么样叫做数字签字,数字具名是外加在多少单元上的部分多少,或是对数据单元所做的密码调换。数字具名是对非对称加密和音信摘要的利用。数签字的法则:使用非对称密钥将签订契约函数增加到非对称算法,创设一个“签字”,另壹方接受加密的新闻,使用确认函数来验证签字。有如下图:

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 表达:用户A采取多个非对称签字算法成立一对新密钥,自身保留私钥,公钥发给B。用户B使用用户A的公钥来评释签字。

     将散列码做为创造数字具名,有如下图:

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    将散列码作为确认1个数字具名,有如下图:

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    贰.数字签字的特点:

     
第2方不可能避人耳目用户A的数字具名;第1方不能重复使用用户A的数字具名;第壹方不可能更换具名后的文书;用户A无法否认自身的签名文件。数字签字能够提供一种和概略具名类似的客体编写制定。数字具名的安全性和加密的其余方面是同样的,他们都以依赖也许的管用密钥管理的。数字签字只行使了非对称密钥加密算法,能担保发送音讯的完整性、身份注解和不得以矢口否认行,数字加密应用了对称密钥加密算法和非对称密钥加密算法相结合的秘诀,能够确认保障发送音讯的保密性。

二.数字证书概述:

   对于HTTPS(Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket
Layer)繁多开垦人士都不会不熟悉,固然是普通用户也是相比的熟识。数字证书(公钥证书):用于电子新闻活动东方之珠中华电力有限集团子文本行为主体的注脚和验证,并可完结电子公文物保护密性和完整性的电子数码。数字证书是贰个经证书认证中央批发的申明。

 
 数字证书:个人数字证书,单位数字证书、单位职工数字证书、服务器证书、VPN证书、WAP证书、代码签字证书和表单签字证书等。

 
 数字证书是三个经证书授权重心数字签名的涵盖公开密钥拥有者新闻以及公开密钥的文本,最简便易行的证书包涵叁个公开密钥、名称壹剂证书授权核心的数字具名。

 
 数字证书的风味:新闻的保密性;交易者身份的醒目;不可以还是不可以认性、不可修改性。

 
 数字证书的二种保存形式:带有私钥的证书;2进制编码的注解;Base64编码证书。

三.DotNet数字签字主旨目的解析:

   
 在.NET中涵盖二种帮衬数字签字的非对称算法:LX570SA算法(为三种多少加密和数字签字定义了函数);DSA算法(补助数字签字,不支持数据加密)。在.NET中利用兰德奔驰M级SA算法举行数字签字使用揽胜极光SACryptoServiceProvider类,使用DSA进行数字具名的多少个基本类如下图:

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 DSA类:数字签名算法DSA的基类;DSACryptoServiceProvider类:定义访问DSA算法的加密服务提供程序达成的包裹对象;DSASignature德福尔matter类:验证DSA具名;DSASignatureFormatter类:创立DSA具名;

   接下来大家现实精晓一下那个类:

     1.RSACryptoServiceProvider类:

       
(壹).SignData()方法:使用钦赐的哈希算法计算钦命输入流的哈希值,并对计算机才干商讨所得的哈希值签字。

public byte[] SignData(Stream inputStream, object halg)
    {
      int calgHash = Utils.ObjToAlgId(halg, OidGroup.HashAlgorithm);
      return this.SignHash(Utils.ObjToHashAlgorithm(halg).ComputeHash(inputStream), calgHash);
    }

   
 该办法存在两个重载方法,多个重载方法的率先个参数不一致,分别是Stream、byte[]多个类型。由代码能够看到,该情势接受三个参数,inputStream是要总结其哈希值的输入数据,halg用于创立哈希值的哈希算法。SignHash()通过用私钥对其开始展览加密来计算钦定哈希值的签订契约。

       
(2).VerifyData():通过采取提供的公钥显著具名中的哈希值并将其与所提供数据的哈希值进行相比较印证数字签字是不是有效。

 public bool VerifyData(byte[] buffer, object halg, byte[] signature)
    {
      int calgHash = Utils.ObjToAlgId(halg, OidGroup.HashAlgorithm);
      return this.VerifyHash(Utils.ObjToHashAlgorithm(halg).ComputeHash(buffer), calgHash, signature);
    }

   
该方式未有重载版本,有源码能够见见该方法接收八个参数,分别是:buffer已具名的数量,halg用于创制数量的哈希值的哈希算法名称,signature要验证的签订契约数据。该格局再次来到1个布尔类型,假若签名有效,则为
true;不然为
false。VerifyHash()通过使用提供的公钥分明签字中的哈希值并将其与提供的哈希值举行比较来验证数字签名是还是不是行得通。

   2.DSA类解析:

     (一).CreateSignature():创设内定数量的 Cryptography.DSA 具名。

 public abstract byte[] CreateSignature(byte[] rgbHash);

   
 该方法为叁个虚无方法,在派生类中重写,接受二个字节数组表示要具名的数码,重返钦赐数量的数字签名。在动用CreateSignature方法时,必须和睦创立SHA-一散列码,重返1个用字节数组表示的DSA签字。

     (2).VerifySignature():验证内定数量的 Cryptography.DSA 具名。

public abstract bool VerifySignature(byte[] rgbHash, byte[] rgbSignature);

     该措施接受字符数组表示的SHA-一散列码和签订契约来申明。

    3.DSACryptoServiceProvider类解析:

     (一).ImportParameters():导入钦定的
DSAParameters。该方式接受三个参数,Cryptography.DSA的参数。

   
 (2).VerifyData():通过将点名的签署数据与为钦赐数量测算的签订契约进行相比来验证钦命的具名数据。

 public bool VerifyData(byte[] rgbData, byte[] rgbSignature)
    {
      return this.VerifyHash(this._sha1.ComputeHash(rgbData), (string) null, rgbSignature);
    }

     
该办法接受七个参数,rgbData已具名的数额;rgbSignature要表明的签订契约数据,借使签字验证为有效,则为
true;不然,为
false。VerifyHash()通过将钦定的具名数据与为钦命哈希值总结的签名实行相比来验证钦赐的签名数据,大家看一下VerifyHash()的落到实处代码:

 public bool VerifyHash(byte[] rgbHash, string str, byte[] rgbSignature)
    {
      if (rgbHash == null)
        throw new ArgumentNullException("rgbHash");
      if (rgbSignature == null)
        throw new ArgumentNullException("rgbSignature");
      int calgHash = X509Utils.NameOrOidToAlgId(str, OidGroup.HashAlgorithm);
      if (rgbHash.Length != this._sha1.HashSize / 8)
      {
        string key = "Cryptography_InvalidHashSize";
        object[] objArray = new object[2];
        int index1 = 0;
        string str1 = "SHA1";
        objArray[index1] = (object) str1;
        int index2 = 1;
        // ISSUE: variable of a boxed type
        __Boxed<int> local = (ValueType) (this._sha1.HashSize / 8);
        objArray[index2] = (object) local;
        throw new CryptographicException(Environment.GetResourceString(key, objArray));
      }
      this.GetKeyPair();
      return Utils.VerifySign(this._safeKeyHandle, 8704, calgHash, rgbHash, rgbSignature);
    }

   
 该方法接收五个参数,rgbHash要签字的数量的哈希值,str用于创立数量的哈希值的哈希算法名称,rgbSignature要验证的具名数据。

    4.X509Certificate类解析:

       
该类在System.Security.Cryptography.X50九Certificates空间下,提供救助你利用
X.50玖 v.叁 证书的法子。

      (一).LoadCertificateFromBlob():加载证书:

private void LoadCertificateFromBlob(byte[] rawData, object password, X509KeyStorageFlags keyStorageFlags)
    {
      if (rawData == null || rawData.Length == 0)
        throw new ArgumentException(Environment.GetResourceString("Arg_EmptyOrNullArray"), "rawData");
      if (X509Utils.MapContentType(X509Utils._QueryCertBlobType(rawData)) == X509ContentType.Pfx && (keyStorageFlags & X509KeyStorageFlags.PersistKeySet) == X509KeyStorageFlags.PersistKeySet)
        new KeyContainerPermission(KeyContainerPermissionFlags.Create).Demand();
      uint dwFlags = X509Utils.MapKeyStorageFlags(keyStorageFlags);
      IntPtr num = IntPtr.Zero;
      RuntimeHelpers.PrepareConstrainedRegions();
      try
      {
        num = X509Utils.PasswordToHGlobalUni(password);
        X509Utils._LoadCertFromBlob(rawData, num, dwFlags, (keyStorageFlags & X509KeyStorageFlags.PersistKeySet) != X509KeyStorageFlags.DefaultKeySet, ref this.m_safeCertContext);
      }
      finally
      {
        if (num != IntPtr.Zero)
          Marshal.ZeroFreeGlobalAllocUnicode(num);
      }
    }

   该方法是X509Certificate类构造函数等多少个法子加载证书的切实落到实处格局。

      (2).Export():使用钦赐的格式和密码将近年来X50玖Certificate对象导出到字节数组。

 public virtual byte[] Export(X509ContentType contentType, SecureString password)
    {
      return this.ExportHelper(contentType, (object) password);
    }

        该措施接受三个参数,contentType描述怎么着设置输出数据格式的
X50玖ContentType 值之一。password访问 X.50九证书数据所需的密码。重回表示近日 X50九Certificate 对象的字节数组。

四.DotNet数字签字实例:

    上面提供多少个X50玖Certificate的操作方法实例:

  public void EncryptXmlDocument(string arqXmlAssinar, string tagAssinatura, string tagAtributoId, X509Certificate2 x509Cert)
        {
            StreamReader sr = null;
            try
            {
                sr = System.IO.File.OpenText(arqXmlAssinar);
                var xmlString = sr.ReadToEnd();
                sr.Close();
                sr = null;
                XmlDocument doc = new XmlDocument { PreserveWhitespace = false };
                doc.LoadXml(xmlString);
                if (doc.GetElementsByTagName(tagAssinatura).Count == 0)
                {
                    throw new Exception(tagAssinatura.Trim());
                }
                if (doc.GetElementsByTagName(tagAtributoId).Count == 0)
                {
                    throw new Exception(tagAtributoId.Trim());
                }
                XmlNodeList lists = doc.GetElementsByTagName(tagAssinatura);
                foreach (XmlNode nodes in lists)
                {
                    foreach (XmlNode childNodes in nodes.ChildNodes)
                    {
                        if (!childNodes.Name.Equals(tagAtributoId))
                            continue;
                        if (childNodes.NextSibling != null && childNodes.NextSibling.Name.Equals("Signature"))
                            continue;
                        Reference reference = new Reference { Uri = "" };                                 
                        XmlElement childElemen = (XmlElement)childNodes;
                        if (childElemen.GetAttributeNode("Id") != null)
                        {
                            var attributeNode = childElemen.GetAttributeNode("Id");
                            if (attributeNode != null)
                                reference.Uri = "#" + attributeNode.Value;
                        }
                        else if (childElemen.GetAttributeNode("id") != null)
                        {
                            var attributeNode = childElemen.GetAttributeNode("id");
                            if (attributeNode != null)
                                reference.Uri = "#" + attributeNode.Value;
                        }
                        XmlDocument documentoNovo = new XmlDocument();
                        documentoNovo.LoadXml(nodes.OuterXml);
                        SignedXml signedXml = new SignedXml(documentoNovo) { SigningKey = x509Cert.PrivateKey };
                        XmlDsigEnvelopedSignatureTransform env = new XmlDsigEnvelopedSignatureTransform();
                        reference.AddTransform(env);
                        XmlDsigC14NTransform c14 = new XmlDsigC14NTransform();
                        reference.AddTransform(c14);
                        signedXml.AddReference(reference);
                        KeyInfo keyInfo = new KeyInfo();
                        keyInfo.AddClause(new KeyInfoX509Data(x509Cert));
                        signedXml.KeyInfo = keyInfo;
                        signedXml.ComputeSignature();
                        XmlElement xmlDigitalSignature = signedXml.GetXml();
nodes.AppendChild(doc.ImportNode(xmlDigitalSignature, true));
                    }
                }
                var xmlDoc = doc;
                var stringXmlAssinado = xmlDoc.OuterXml;
                StreamWriter sw2 = System.IO.File.CreateText(arqXmlAssinar);
                sw2.Write(stringXmlAssinado);
                sw2.Close();
            }
            catch (CryptographicException ex)
            {
                throw new CryptographicException(ex.Message);
            }
            catch (Exception e)
            {
                throw new Exception(e.Message);
            }
            finally
            {
                if (sr != null) sr.Close();
            }
        }

五.总结:

 
 上面是有关.NET数字证书的简易介绍,如有写的不规则的地方还望多多原谅,在博文中有个别类和艺术未有较多的罗列出来,风乐趣的能够团结去深切的刺探。大家上学3个学问时,已经从文化的布局理解开头,那样有利于大家站在全局思虑难题。

 

加密算法类别:

     
 DotNet加密方法分析–散列加密:http://www.cnblogs.com/pengze0902/p/6268700.html

     
 DotNet加密方法分析–对称加密:http://www.cnblogs.com/pengze0902/p/6268702.html

     
 DotNet加密方法分析–数字具名:http://www.cnblogs.com/pengze0902/p/6268709.html

     
 DotNet加密方法分析–非对称加密:http://www.cnblogs.com/pengze0902/p/6268705.html