加密算法 Aes Sha ,c#开发metro

Question

需要使用AES 和SHA两种加密算法，请教下c#开发的话怎么在metro下怎么实现呢

Answer 1

Hi,

Metro提供了完整的密码学支持，主要被定义在Windows.Security.Cryptography和Windows.Security.Cryptography.Core中。

下面我分别实现了Hash算法sha-1以及使用AES-CBC对称密钥算法进行加密和解密的过程：

Sha-1：

public void hash()
        {
            String str1 = "This is a texxxxxxxxxt.";
            this.input.Text = str1;
            HashAlgorithmProvider hashProvider = HashAlgorithmProvider.OpenAlgorithm(HashAlgorithmNames.Sha1);
            CryptographicHash hashEngine = hashProvider.CreateHash();

            IBuffer buffin = CryptographicBuffer.ConvertStringToBinary(str1, BinaryStringEncoding.Utf16BE);
            hashEngine.Append(buffin);
            IBuffer buffout = hashEngine.GetValueAndReset();
            this.output.Text = CryptographicBuffer.EncodeToHexString(buffout);
        }

AES-CBC加密及解密：

public void aes()
        {
            uint keySize=32;
            String str2 = "This111111111111";
            this.input2.Text = str2;
            //encrypt
            SymmetricKeyAlgorithmProvider aesProvider = SymmetricKeyAlgorithmProvider.OpenAlgorithm(SymmetricAlgorithmNames.AesCbc);
            CryptographicKey aesKey = aesProvider.CreateSymmetricKey(CryptographicBuffer.GenerateRandom(keySize));

            IBuffer buffin=CryptographicBuffer.ConvertStringToBinary(str2,BinaryStringEncoding.Utf16BE);
            IBuffer iv=CryptographicBuffer.GenerateRandom((uint)aesProvider.BlockLength);
            IBuffer buffout = CryptographicEngine.Encrypt(aesKey, buffin, iv);
            this.output2.Text = CryptographicBuffer.EncodeToHexString(buffout);

            //decrypt
            IBuffer buffde = CryptographicEngine.Decrypt(aesKey, buffout, iv);
            this.output3.Text = CryptographicBuffer.ConvertBinaryToString(BinaryStringEncoding.Utf16BE,buffde);
        }

在这里简单的解释一下，密码学算法实际上是对数字的运算，因此在读入字符串的时候会对字符串进行转换转换成unicode码之后可以转换成16进制数字。在完成计算之后，由于内存中存储的是16位数字，并不能直接以字符的形式显示出来。不过CryptographicBuffer类提供了一个非常好用的方法EncodeToHexString让我们可以看到结果。

在写这个实现当中也发现了一个需要注意的问题。AES加密或者解密的时候是按照块（block）来进行，因此AES就会对数据按照BlockSize进行分割，如果数据不能够正好进行分割，会进行补齐。一般来说AES的实现在算法中都会自动补齐，但是我发现在Metro这里并没有自动补齐，而是需要人为的手动补齐。AES一般使用的是128bit的BlockSize也就是16个八位组（octet）而一个字符按照上面的转换会是16bit，即2个八位组， 换句话说如果你想自己补齐的话需要保证字符的数量是8的倍数或者说数据的字节数是16的倍数。

我查找了Metro提供的示例，发现那里面也没有手动的补齐，但是却进行了判断，如果不是倍数的话会抛出错误。这上面的算法我也没有进行补齐，而是输入了16个字符，事实上做起来很简单只要在最后添加空格即可。不过如果不注意这个问题可能会遇到报错。

下面是参考文档：

RCF 3062 AESCBC标准：
http://datatracker.ietf.org/doc/rfc3602/?include_text=1
Windows.Security.Cryptography namespace:
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/apps/windows.security.cryptography.aspx
Windows.Security.Cryptography.Core namespace:
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/apps/windows.security.cryptography.core.aspx

Hash算法的示例：
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/apps/windows.security.cryptography.core.cryptographichash.aspx
AES-CBC算法示例：
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/apps/windows.security.cryptography.core.symmetrickeyalgorithmprovider.aspx

Hope this helps   

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Aaron Xue [MSFT]
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Answer 2

谢谢 Aaron Xue