C#常用加密解密方法(Base64加密解密)

在日常开发过程中,总会遇到需要加密解密的需求,这里我整理了C#常用的加密解密方法分享给大家。

先看看加密的基本概念:

"加密",是一种限制对网络上传输数据的访问权的技术。原始数据(也称为明文,plaintext)被加密设备(硬件或软件)和密钥加密而产生的经过编码的数据称为密文(ciphertext)。将密文还原为原始明文的过程称为解密,它是加密的反向处理,但解密者必须利用相同类型的加密设备和密钥对密文进行解密。

加密的基本功能包括:

1. 防止不速之客查看机密的数据文件;

2. 防止机密数据被泄露或篡改;

3. 防止特权用户(如系统管理员)查看私人数据文件;

4. 使入侵者不能轻易地查找一个系统的文件。

一、本节摘要

本节主要分享Base64加密解密:

        Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节码的编码方式之一,Base64就是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的方法。可查看RFC2045~RFC2049,上面有MIME的详细规范。

        Base64编码是从二进制到字符的过程,可用于在HTTP环境下传递较长的标识信息。采用Base64编码具有不可读性,需要解码后才能阅读。

        Base64由于以上优点被广泛应用于计算机的各个领域,然而由于输出内容中包括两个以上“符号类”字符(+, /, =),不同的应用场景又分别研制了Base64的各种“变种”。为统一和规范化Base64的输出,Base62x被视为无符号化的改进版本。

二、源码分享

1、主方法

protected void Test()
{
    //m_codeTable = @"STUVWXYZbacdefghivklABCDEFGHIJKLMNOPQRmnopqrstu!wxyz0123456789+/";
    //m_pad = "j";
    this.InitDict();
    string test = "abc ABC 你好!◎#¥%……!@#$%^";
    string encode = this.Encode("false");
    string decode = this.Decode(encode);
    Console.WriteLine(encode);
    Console.WriteLine(test == decode);
}

2、Base64加密解密类

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace Common
{
    /// 
    /// 基于Base64的加密编码,
    /// 可以设置不同的密码表来获取不同的编码合解码
    /// 
    public class Base64Util
    {
        public Base64Util()
        {
            this.InitDict();
        }

        protected static Base64Util s_b64 = new Base64Util();

        #region Base64加密解密
        /// 
        /// Base64是一種使用64基的位置計數法。它使用2的最大次方來代表僅可列印的ASCII 字元。
        /// 這使它可用來作為電子郵件的傳輸編碼。在Base64中的變數使用字元A-Z、a-z和0-9 ,
        /// 這樣共有62個字元,用來作為開始的64個數字,最後兩個用來作為數字的符號在不同的
        /// 系統中而不同。
        /// Base64加密
        /// 
        /// 
        /// 
        public static string Base64Encrypt(string str)
        {
            byte[] encbuff = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(str);
            return Convert.ToBase64String(encbuff);
        }

        /// 
        /// Base64解密
        /// 
        /// 
        /// 
        public static string Base64Decrypt(string str)
        {
            byte[] decbuff = Convert.FromBase64String(str);
            return System.Text.Encoding.UTF8.GetString(decbuff);
        }
        #endregion

        /// 
        /// 使用默认的密码表加密字符串
        /// 
        /// 
        /// 
        public static string Encrypt(string input)
        {
            return s_b64.Encode(input);
        }
        /// 
        /// 使用默认的密码表解密字符串
        /// 
        /// 
        /// 
        public static string Decrypt(string input)
        {
            return s_b64.Decode(input);
        }

        /// 
        /// 获取具有标准的Base64密码表的加密类
        /// 
        /// 
        public static Base64Util GetStandardBase64()
        {
            Base64Util b64 = new Base64Util();
            b64.Pad = "=";
            b64.CodeTable = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";
            return b64;
        }

        protected string m_codeTable = @"ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZbacdefghijklmnopqrstu_wxyz0123456789*-";
        protected string m_pad = "v";
        protected Dictionary m_t1 = new Dictionary();
        protected Dictionary m_t2 = new Dictionary();

        /// 
        /// 密码表
        /// 
        public string CodeTable
        {
            get { return m_codeTable; }
            set
            {
                if (value == null)
                {
                    throw new Exception("密码表不能为null");
                }
                else if (value.Length < 64)
                {
                    throw new Exception("密码表长度必须至少为64");
                }
                else
                {
                    this.ValidateRepeat(value);
                    this.ValidateEqualPad(value, m_pad);
                    m_codeTable = value;
                    this.InitDict();
                }
            }
        }
        /// 
        /// 补码
        /// 
        public string Pad
        {
            get { return m_pad; }
            set
            {
                if (value == null)
                {
                    throw new Exception("密码表的补码不能为null");
                }
                else if (value.Length != 1)
                {
                    throw new Exception("密码表的补码长度必须为1");
                }
                else
                {
                    this.ValidateEqualPad(m_codeTable, value);
                    m_pad = value;
                    this.InitDict();
                }
            }
        }

        /// 
        /// 返回编码后的字符串
        /// 
        /// 
        /// 
        public string Encode(string source)
        {
            if (source == null || source == "")
            {
                return "";
            }
            else
            {
                StringBuilder sb = new StringBuilder();
                byte[] tmp = System.Text.UTF8Encoding.UTF8.GetBytes(source);
                int remain = tmp.Length % 3;
                int patch = 3 - remain;
                if (remain != 0)
                {
                    Array.Resize(ref tmp, tmp.Length + patch);
                }
                int cnt = (int)Math.Ceiling(tmp.Length * 1.0 / 3);
                for (int i = 0; i < cnt; i++)
                {
                    sb.Append(this.EncodeUnit(tmp[i * 3], tmp[i * 3 + 1], tmp[i * 3 + 2]));
                }
                if (remain != 0)
                {
                    sb.Remove(sb.Length - patch, patch);
                    for (int i = 0; i < patch; i++)
                    {
                        sb.Append(m_pad);
                    }
                }
                return sb.ToString();
            }

        }
        protected string EncodeUnit(params byte[] unit)
        {
            int[] obj = new int[4];
            obj[0] = (unit[0] & 0xfc) >> 2;
            obj[1] = ((unit[0] & 0x03) << 4) + ((unit[1] & 0xf0) >> 4);
            obj[2] = ((unit[1] & 0x0f) << 2) + ((unit[2] & 0xc0) >> 6);
            obj[3] = unit[2] & 0x3f;
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for (int i = 0; i < obj.Length; i++)
            {
                sb.Append(this.GetEC((int)obj[i]));
            }
            return sb.ToString();
        }
        protected char GetEC(int code)
        {
            return m_t1[code];//m_codeTable[code];
        }

        /// 
        /// 获得解码字符串
        /// 
        /// 
        /// 
        public string Decode(string source)
        {
            if (source == null || source == "")
            {
                return "";
            }
            else
            {
                List list = new List();
                char[] tmp = source.ToCharArray();
                int remain = tmp.Length % 4;
                if (remain != 0)
                {
                    Array.Resize(ref tmp, tmp.Length - remain);
                }
                int patch = source.IndexOf(m_pad);
                if (patch != -1)
                {
                    patch = source.Length - patch;
                }
                int cnt = tmp.Length / 4;
                for (int i = 0; i < cnt; i++)
                {
                    this.DecodeUnit(list, tmp[i * 4], tmp[i * 4 + 1], tmp[i * 4 + 2], tmp[i * 4 + 3]);
                }
                for (int i = 0; i < patch; i++)
                {
                    list.RemoveAt(list.Count - 1);
                }
                return System.Text.Encoding.UTF8.GetString(list.ToArray());
            }
        }
        protected void DecodeUnit(List byteArr, params char[] chArray)
        {
            int[] res = new int[3];
            byte[] unit = new byte[chArray.Length];
            for (int i = 0; i < chArray.Length; i++)
            {
                unit[i] = this.FindChar(chArray[i]);
            }
            res[0] = (unit[0] << 2) + ((unit[1] & 0x30) >> 4);
            res[1] = ((unit[1] & 0xf) << 4) + ((unit[2] & 0x3c) >> 2);
            res[2] = ((unit[2] & 0x3) << 6) + unit[3];
            for (int i = 0; i < res.Length; i++)
            {
                byteArr.Add((byte)res[i]);
            }
        }
        protected byte FindChar(char ch)
        {
            int pos = m_t2[ch];//m_codeTable.IndexOf(ch);
            return (byte)pos;
        }

        /// 
        /// 初始化双向哈西字典
        /// 
        protected void InitDict()
        {
            m_t1.Clear();
            m_t2.Clear();
            m_t2.Add(m_pad[0], -1);
            for (int i = 0; i < m_codeTable.Length; i++)
            {
                m_t1.Add(i, m_codeTable[i]);
                m_t2.Add(m_codeTable[i], i);
            }
        }
        /// 
        /// 检查字符串中的字符是否有重复
        /// 
        /// 
        /// 
        protected void ValidateRepeat(string input)
        {
            for (int i = 0; i < input.Length; i++)
            {
                if (input.LastIndexOf(input[i]) > i)
                {
                    throw new Exception("密码表中含有重复字符:" + input[i]);
                }
            }
        }
        /// 
        /// 检查字符串是否包含补码字符
        /// 
        /// 
        /// 
        protected void ValidateEqualPad(string input, string pad)
        {
            if (input.IndexOf(pad) > -1)
            {
                throw new Exception("密码表中包含了补码字符:" + pad);
            }
        }

        protected void Test()
        {
            this.InitDict();
            string test = "abc ABC 你好!◎#¥%……!@#$%^";
            string encode = this.Encode("false");
            string decode = this.Decode(encode);
            Console.WriteLine(encode);
            Console.WriteLine(test == decode);
        }
    }
}

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