散列加密

   没时间聊天了,赶紧上车啊。

 
 在当代社会中,消息安全对于每壹位都以非同一般的,举个例子大家的银行账户安全、支付宝和微信账户安全、以及邮箱等等,聊到消息安全,那就务须得提到加密手艺,至于加密的一部分有关概念,在此地就背着了。

 
 那叁次将会器重批注.NET的加密方法,接下去将会分别介绍散列加密,对称加密,非对称加密等等加密方法在.NET中的应用,本文首要教授散列加密在.NET中的应用实例。

一.DotNet散列算法概述:

 
 谈到散列应该都不会素不相识,而且首先都会想到MD5加密,然而对于散列特别时刻不忘的垂询,或许知道的人就不会那么多了。散列算法创设了二个散列码,也叫做“新闻摘要”或“信息指纹”,看到“音信指纹”那些词,笔者第一想到的是能够独一识别三个新闻也许说能够独一的标识一个人。

   1.散列算法原理概述:

 散列算法的中央是二个数学函数,在五个稳固大小的数量块中运维它能够创制二个散列码。在散列算法中必要内定二个“种子值”,该值和第一块新闻数据一齐载入散列函数那就生成了第一个散列码,根据上一步的诀要,散列码依次步入下一个散列函数运算,最终收获散列码,如下图所示:

   图片 1

 
 散列码是应用重复调用散列函数的链创造的,散列码依赖于消息的单个位的值。散列函数是透过操作两块固定长度的二进制数据来生成散列码,散列算法则描述类应用散列函数为音讯创设散列码的经过,散列算法是采用散列函数的商谈,钦赐类如何解释音信及怎么着链接以前新闻快产生的结果。散列码的长短也负有限制,散列码长度较长时,供给的破解时间就能较长,那正是暴力破解的点子,可是散列码较长,生成散列码的光阴正是相比长,任何政策都以急需付出代价的。

   2.DotNet的散列算法类别:

    在.NET中,常用的散列算法体系有如下三种:

图片 2

   
在以上列举的三种散列算法中,MD5是.NET含有的最快的散列算法。借使基础算法有重疾,越长的散列码并不一定能够提供越好的鹰潭。

二.DotNet散列算法应用深入分析:

 
 以上对散列算法,以及散列算法在.NET中分类做了二个轻便的介绍,接下去大家现实看一下再.NET中贯彻这二种散列算法的类。

 
 在.NET中System.Security.Cryptography命名空间下的HashAlgorithm类,表示具有加密哈希算法完成均必须从中派生的基类。有如下类结构:

图片 3

 
 在.NET中有两系列型的达成类,一个是以“Managed”结尾,那么些类都被写入托管.NET语言,一种是以“CryptoServiceProvider”结尾,那一个类是依据Windows
CryptoAPI的。接下来我们实际的打听一下HashAlgorithm类的部分方式:

   1.HashAlgorithm类主意和性质解析:

     (1).Hash属性:获取计算机技艺研究所得的哈希代码的值。

public virtual byte[] Hash
    {
      get
      {
        if (this.m_bDisposed)
          throw new ObjectDisposedException((string) null);
        if (this.State != 0)
          throw new CryptographicUnexpectedOperationException(Environment.GetResourceString("Cryptography_HashNotYetFinalized"));
        return (byte[]) this.HashValue.Clone();
      }
    }

 
该属性重返类Computer的散列码值,该属性是贰个字节数组,由代码能够看看该属性是只读的,再次来到计算机手艺切磋所得的哈希代码的此时此刻值。

     (2).Create()方法:创建哈希算法的钦点完结的实例。

  public static HashAlgorithm Create(string hashName)
    {
      return (HashAlgorithm) CryptoConfig.CreateFromName(hashName);
    }

   
 由代码可见,钦赐哈希算法的新实例,倘诺hashName不是有效哈希算法,则为
null,该办法应用名称创造一个HashAlgorithm对象的新实例。

     (3).ComputeHash()方法:从字节数组和数码流中创立散列码。

 public byte[] ComputeHash(byte[] buffer)
    {
      if (this.m_bDisposed)
        throw new ObjectDisposedException((string) null);
      if (buffer == null)
        throw new ArgumentNullException("buffer");
      this.HashCore(buffer, 0, buffer.Length);
      this.HashValue = this.HashFinal();
      byte[] numArray = (byte[]) this.HashValue.Clone();
      this.Initialize();
      return numArray;
    }

 
 以上是ComputeHash()方法的一个重载版本,使用字节数组来创制叁个散列码,该办法再次来到二个字节数组,该数组含有音信数据的散列码。HashCore()将写入对象的数据路由到哈希算法以计算哈希值,HashFinal()在加密流对象管理完最终的数目后成功哈希总括。

   2.HMAC类: 表示根据哈希的新闻证实代码 (HMAC) 的有着完结必须从中派生的抽象类。

     创造加密散列码(音讯验证码MACs)有三种办法:

     
 第一种:先合併类密钥和音讯数据,再接纳普通的加密散列算法来为该并集创造散列码。常用的是HMAC标准。

     
 第二种:使用对称算法来加密音讯数据,除了最后三个人之外,全部的加密数据位都将被吐弃。

 
 HMAC标准拟订了何等联合音信数据和密钥,不过并未有一点点名相应采纳这种散列算法来创立散列码,那也就象征该标准可以动用于任何算法。

    (1).Key属性:获取或安装用于哈希算法的密钥。

 public override byte[] Key
    {
      get
      {
        return (byte[]) this.KeyValue.Clone();
      }
      set
      {
        if (this.m_hashing)
          throw new CryptographicException(Environment.GetResourceString("Cryptography_HashKeySet"));
        this.InitializeKey(value);
      }
    }

   该属性在此间展开类重写,该属性是叁个字节数组,属性可读写。

    (2).Create()方法:创造基于哈希的音信证实代码 (HMAC) 钦赐实现的实例。

public static HMAC Create(string algorithmName)
    {
      return (HMAC) CryptoConfig.CreateFromName(algorithmName);
    }

   该办法钦命的 HMAC
实现的新实例,该措施跟HashAlgorithm类的Create方法类似,这里就不做深切的分析。

    (3).HashCore()方法:将写入对象的数据路由给暗中认可 HMAC
哈希算法以总结哈希值。

  protected override void HashCore(byte[] rgb, int ib, int cb)
    {
      if (!this.m_hashing)
      {
        this.m_hash1.TransformBlock(this.m_inner, 0, this.m_inner.Length, this.m_inner, 0);
        this.m_hashing = true;
      }
      this.m_hash1.TransformBlock(rgb, ib, cb, rgb, ib);
    }

   该格局在那边被重写,将写入对象的数据路由给默许 HMAC
哈希算法以总括哈希值。TransformBlock()总括输入字节数组的钦点区域的哈希值,将输入字节数组的内定区域复制到钦定的区域,输出字节数组。

三.DotNet散列算法完成实例:

   以上介绍在.NET下的散列加密的首要类,接下去看一下MD5的切切实实贯彻代码:

  /// <summary>
  /// 表示 MD5哈希算法的所有实现均从中继承的抽象类。
  /// </summary>
  [ComVisible(true)]
  public abstract class MD5 : HashAlgorithm
  {
    /// <summary>
    /// 初始化 MD5 的新实例。
    /// </summary>
    protected MD5()
    {
      this.HashSizeValue = 128;
    }

    /// <summary>
    /// 创建MD5 哈希算法的默认实现的实例。
    /// </summary>
    /// <returns>
    /// <see cref="T:System.Security.Cryptography.MD5"/> 哈希算法的新实例。
    /// </returns>   
    public static MD5 Create()
    {
      return MD5.Create("System.Security.Cryptography.MD5");
    }

    /// <summary>
    /// 创建MD5 哈希算法的指定实现的实例。
    /// </summary> 
    /// <returns>
    public static MD5 Create(string algName)
    {
      return (MD5) CryptoConfig.CreateFromName(algName);
    }
  }

 
 由以上的代码能够看住,在MD5类中,具体的达成方式都以由HashAlgorithm类的Create方法达成,在此间就不再做牵线。

   1.SHA1算法实例:

   public static string GetSha1(string str)
        {
            if (string.IsNullOrEmpty(str))
            {
                throw new ArgumentNullException(str);
            }
            try
            {
                //建立SHA1对象
                SHA1 sha = new SHA1CryptoServiceProvider();
                //将mystr转换成byte[] 
                var enc = new ASCIIEncoding();
                var dataToHash = enc.GetBytes(str);
                //Hash运算
                var dataHashed = sha.ComputeHash(dataToHash);
                //将运算结果转换成string
                var hash = BitConverter.ToString(dataHashed).Replace("-", "");
                return hash;
            }
            catch (ArgumentNullException ex)
            {
                throw ex;
            }
            catch (ArgumentException arex)
            {
                throw arex;
            }
            catch (ObjectDisposedException obex)
            {
                throw obex;
            }

   2.MD5加密实例:

  /// <summary>
        /// 32位大写
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static string Upper32(string s)
        {
            var hashPasswordForStoringInConfigFile = System.Web.Security.FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(s, "md5");
            if (hashPasswordForStoringInConfigFile != null)
                s = hashPasswordForStoringInConfigFile;
            return s.ToUpper();
        }

        /// <summary>
        /// 32位小写
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static string Lower32(string s)
        {
            var hashPasswordForStoringInConfigFile = System.Web.Security.FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(s, "md5");
            if (hashPasswordForStoringInConfigFile != null)
                s = hashPasswordForStoringInConfigFile;
            return s.ToLower();
        }

        /// <summary>
        /// 16位大写
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static string Upper16(string s)
        {
            var hashPasswordForStoringInConfigFile = System.Web.Security.FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(s, "md5");
            if (hashPasswordForStoringInConfigFile != null)
                s = hashPasswordForStoringInConfigFile.ToString();
            return s.ToUpper().Substring(8, 16);
        }

        /// <summary>
        /// 16位小写
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static string Lower16(string s)
        {
            var hashPasswordForStoringInConfigFile = System.Web.Security.FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(s, "md5");
            if (hashPasswordForStoringInConfigFile != null)
                s = hashPasswordForStoringInConfigFile.ToString();
            return s.ToLower().Substring(8, 16);
        }

四.总结:

   
以上介绍了散列算法在.NET的施用和准绳,希望得以帮到一些人,即使文章中有写的荒谬和不完了的地方,还望大家多多探究指正。

 
友情增添叁个加密的helper方法:http://www.cnblogs.com/liqingwen/p/6155694.html

 

加密算法体系:

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

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

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

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