C# 实现 AES 加密解密
本文最后更新于 2606 天前（2016-4-2），其中的信息可能已经有所发展或者不再适用于现阶段。
本文全长 1246 字，全部读完大约需要 4 分钟。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Security.Cryptography;
using System.IO;
namespace Csharp
{
class AESHelper
{
/// <summary>
/// AES加密
/// </summary>
/// <param name=”Data”>被加密的明文</param>
/// <param name=”Key”>密钥</param>
/// <param name=”Vector”>向量</param>
/// <returns>密文</returns>
public static String AESEncrypt(String Data, String Key, String Vector)
{
Byte[] plainBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(Data);
Byte[] bKey = new Byte[32];
Array.Copy(Encoding.UTF8.GetBytes(Key.PadRight(bKey.Length)), bKey, bKey.Length);
Byte[] bVector = new Byte[16];
Array.Copy(Encoding.UTF8.GetBytes(Vector.PadRight(bVector.Length)), bVector, bVector.Length);
Byte[] Cryptograph = null; // 加密后的密文
Rijndael Aes = Rijndael.Create();
try
{
// 开辟一块内存流
using (MemoryStream Memory = new MemoryStream())
{
// 把内存流对象包装成加密流对象
using (CryptoStream Encryptor = new CryptoStream(Memory,
Aes.CreateEncryptor(bKey, bVector),
CryptoStreamMode.Write))
{
// 明文数据写入加密流
Encryptor.Write(plainBytes, 0, plainBytes.Length);
Encryptor.FlushFinalBlock();
Cryptograph = Memory.ToArray();
}
}
}
catch
{
Cryptograph = null;
}
return Convert.ToBase64String(Cryptograph);
}
/// <summary>
/// AES解密
/// </summary>
/// <param name=”Data”>被解密的密文</param>
/// <param name=”Key”>密钥</param>
/// <param name=”Vector”>向量</param>
/// <returns>明文</returns>
public static String AESDecrypt(String Data, String Key, String Vector)
{
Byte[] encryptedBytes = Convert.FromBase64String(Data);
Byte[] bKey = new Byte[32];
Array.Copy(Encoding.UTF8.GetBytes(Key.PadRight(bKey.Length)), bKey, bKey.Length);
Byte[] bVector = new Byte[16];
Array.Copy(Encoding.UTF8.GetBytes(Vector.PadRight(bVector.Length)), bVector, bVector.Length);
Byte[] original = null; // 解密后的明文
Rijndael Aes = Rijndael.Create();
try
{
// 开辟一块内存流，存储密文
using (MemoryStream Memory = new MemoryStream(encryptedBytes))
{
// 把内存流对象包装成加密流对象
using (CryptoStream Decryptor = new CryptoStream(Memory,
Aes.CreateDecryptor(bKey, bVector),
CryptoStreamMode.Read))
{
// 明文存储区
using (MemoryStream originalMemory = new MemoryStream())
{
Byte[] Buffer = new Byte[1024];
Int32 readBytes = 0;
while ((readBytes = Decryptor.Read(Buffer, 0, Buffer.Length)) > 0)
{
originalMemory.Write(Buffer, 0, readBytes);
}
original = originalMemory.ToArray();
}
}
}
}
catch
{
original = null;
}
return Encoding.UTF8.GetString(original);
}
/// <summary>
/// AES加密(无向量)
/// </summary>
/// <param name=”plainBytes”>被加密的明文</param>
/// <param name=”key”>密钥</param>
/// <returns>密文</returns>
public static string AESEncrypt(String Data, String Key)
{
MemoryStream mStream = new MemoryStream();
RijndaelManaged aes = new RijndaelManaged();
byte[] plainBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(Data);
Byte[] bKey = new Byte[32];
Array.Copy(Encoding.UTF8.GetBytes(Key.PadRight(bKey.Length)), bKey, bKey.Length);
aes.Mode = CipherMode.ECB;
aes.Padding = PaddingMode.PKCS7;
aes.KeySize = 128;
//aes.Key = _key;
aes.Key = bKey;
//aes.IV = _iV;
CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream(mStream, aes.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write);
try
{
cryptoStream.Write(plainBytes, 0, plainBytes.Length);
cryptoStream.FlushFinalBlock();
return Convert.ToBase64String(mStream.ToArray());
}
finally
{
cryptoStream.Close();
mStream.Close();
aes.Clear();
}
}
/// <summary>
/// AES解密(无向量)
/// </summary>
/// <param name=”encryptedBytes”>被加密的明文</param>
/// <param name=”key”>密钥</param>
/// <returns>明文</returns>
public static string AESDecrypt(String Data, String Key)
{
Byte[] encryptedBytes = Convert.FromBase64String(Data);
Byte[] bKey = new Byte[32];
Array.Copy(Encoding.UTF8.GetBytes(Key.PadRight(bKey.Length)), bKey, bKey.Length);
MemoryStream mStream = new MemoryStream(encryptedBytes);
//mStream.Write(encryptedBytes, 0, encryptedBytes.Length);
//mStream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
RijndaelManaged aes = new RijndaelManaged();
aes.Mode = CipherMode.ECB;
aes.Padding = PaddingMode.PKCS7;
aes.KeySize = 128;
aes.Key = bKey;
//aes.IV = _iV;
CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream(mStream, aes.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Read);
try
{
byte[] tmp = new byte[encryptedBytes.Length + 32];
int len = cryptoStream.Read(tmp, 0, encryptedBytes.Length + 32);
byte[] ret = new byte[len];
Array.Copy(tmp, 0, ret, 0, len);
return Encoding.UTF8.GetString(ret);
}
finally
{
cryptoStream.Close();
mStream.Close();
aes.Clear();
}
}
}
}【知识链接（来源：百度百科）】
对称密码体制的发展趋势将以分组密码为重点。分组密码算法通常由密钥扩展算法和加密（解密）算法两部分组成。密钥扩展算法将 b 字节用户主密钥扩展成 r 个子密钥。加密算法由一个密码学上的弱函数 f 与 r 个子密钥迭代 r 次组成。混乱和密钥扩散是分组密码算法设计的基本原则。抵御已知明文的差分和线性攻击，可变长密钥和分组是该体制的设计要点。
AES 是美国国家标准技术研究所 NIST 旨在取代 DES 的 21 世纪的加密标准。
AES 的基本要求是，采用对称分组密码体制，密钥长度的最少支持为 128、192、256，分组长度 128 位，算法应易于各种硬件和软件实现。1998 年 NIST 开始 AES 第一轮分析、测试和征集，共产生了 15 个候选算法。1999 年 3 月完成了第二轮 AES2 的分析、测试。2000 年 10 月 2 日美国政府正式宣布选中比利时密码学家 Joan Daemen 和 Vincent Rijmen 提出的一种密码算法 RIJNDAEL 作为 AES。
在应用方面，尽管 DES 在安全上是脆弱的，但由于快速 DES 芯片的大量生产，使得 DES 仍能暂时继续使用，为提高安全强度，通常使用独立密钥的三级 DES。但是 DES 迟早要被 AES 代替。流密码体制较之分组密码在理论上成熟且安全，但未被列入下一代加密标准。
AES 加密数据块分组长度必须为 128 比特，密钥长度可以是 128 比特、192 比特、256 比特中的任意一个（如果数据块及密钥长度不足时，会补齐）。AES 加密有很多轮的重复和变换。大致步骤如下：1、密钥扩展（KeyExpansion），2、初始轮（Initial Round），3、重复轮（Rounds），每一轮又包括：SubBytes、ShiftRows、MixColumns、AddRoundKey，4、最终轮（Final Round），最终轮没有 MixColumns。