DES加密的基本常识和封装类
DES(Data Encryption Standard)是一种对称加密算法,它是在1977年由IBM所提出,并在1981年被美国国家标准局(NIST)确定为数据加密标准。DES使用相同的密钥对数据进行加密和解密,因此属于对称加密算法。虽然DES在过去被广泛使用,但由于其较短的密钥长度(56位)导致了一些安全性方面的问题,因此在现代应用中,更常用的是使用更安全的AES(Advanced Encryption Standard)算法。不过,了解DES的工作原理仍然是有益的。
一、 DES加密封装的过程
- 初始置换(Initial Permutation): 将输入的明文进行初始置换,重排其位的顺序。
- 分组和子密钥生成: 将初始置换后的明文分为左右两个32位的分组。接下来,根据密钥生成16个48位的子密钥,用于后续的轮函数。
- 轮函数(Feistel Function): DES使用轮函数来对数据进行混淆和加密。轮函数的输入是右侧32位的数据和一个48位的子密钥,输出是一个32位的数据。轮函数包含扩展、异或、S-盒替代、置换等操作。
- 轮迭代: 将明文的左侧和右侧分组进行16轮的迭代,每轮使用不同的子密钥。
- 交换和逆置换: 在16轮迭代后,交换左右两个分组的位置,并进行逆置换,得到最终的加密结果。
DES解密的过程是对加密过程的逆操作,使用相同的密钥进行轮迭代,但子密钥的使用顺序是相反的,最终得到原始的明文。
尽管DES在过去的几十年中被广泛使用,但由于其较短的密钥长度,现在已经不再被认为是安全的加密算法。对于保护敏感数据,更推荐使用AES等更强大和安全的加密算法。
二、DES的应用
- 密钥长度: 密钥的长度应该足够长,通常推荐使用128位或更长的密钥,以增加破解的难度。
- 随机性: 密钥应该是随机生成的,避免使用预测可能的密钥值。
- 保密性: 密钥应该保持机密,只有授权的人员能够访问。
- 周期性更换: 定期更换密钥可以增加安全性,即使某个密钥被破解,也不会损失过多数据。
- 密钥管理: 确保密钥在传输和存储过程中的安全,使用安全的密钥管理工具。
在实际生产环境中,密钥的选择和管理是由安全专家负责的,并且会结合特定的安全需求和加密算法来生成和维护密钥。
三、DES密钥生成
using System;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;
public class SecureKeyGenerator
{
public static string GenerateRandomKey(int lengthInBytes)
{
using (var rngCryptoServiceProvider = new RNGCryptoServiceProvider())
{
byte[] randomBytes = new byte[lengthInBytes];
rngCryptoServiceProvider.GetBytes(randomBytes);
return Convert.ToBase64String(randomBytes);
}
}
}
public class DesEncryptionExample
{
public static void Main()
{
string originalText = "Hello, DES!";
// 生成一个16字节(128位)的随机密钥
string key = SecureKeyGenerator.GenerateRandomKey(16);
string encryptedText = Encrypt(originalText, key);
Console.WriteLine($"Encrypted: {encryptedText}");
string decryptedText = Decrypt(encryptedText, key);
Console.WriteLine($"Decrypted: {decryptedText}");
}
}
四、DES加密封装
public static string Encrypt(string plainText, string key)
{
using (var des = new DESCryptoServiceProvider())
{
byte[] keyBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(key);
byte[] iv = new byte[8]; // 初始化向量,通常设置为全0
des.Key = keyBytes;
des.IV = iv;
byte[] inputBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(plainText);
byte[] encryptedBytes = des.CreateEncryptor().TransformFinalBlock(inputBytes, 0, inputBytes.Length);
return Convert.ToBase64String(encryptedBytes);
}
}
public static string Decrypt(string encryptedText, string key)
{
using (var des = new DESCryptoServiceProvider())
{
byte[] keyBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(key);
byte[] iv = new byte[8]; // 初始化向量,通常设置为全0
des.Key = keyBytes;
des.IV = iv;
byte[] encryptedBytes = Convert.FromBase64String(encryptedText);
byte[] decryptedBytes = des.CreateDecryptor().TransformFinalBlock(encryptedBytes, 0, encryptedBytes.Length);
return Encoding.UTF8.GetString(decryptedBytes);
}
}
标签:des,封装,string,DES,密钥,基本常识,加密,byte
From: https://www.cnblogs.com/chenhanhans/p/17583617.html