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重新想象 Windows 8 Store Apps (32) - 加密解密: 非对称算法, 数据转换的辅助类
重新想象 Windows 8 Store Apps (32) - 加密解密: 非对称算法, 数据转换的辅助类
作者：webabcd
介绍
重新想象 Windows 8 Store Apps 之 加密解密
- 非对称算法（RSA）
- 签名和验证签名（RSA）
- 通过 CryptographicBuffer 来实现 string hex base64 binary 间的相互转换
示例
1、演示如何使用非对称算法（RSA）
Crypto/Asymmetric.xaml.cs
/* * 演示如何使用非对称算法（RSA） */ using System; using Windows.Security.Cryptography; using Windows.Security.Cryptography.Core; using Windows.Storage.Streams; using Windows.UI.Xaml; using Windows.UI.Xaml.Controls; namespace XamlDemo.Crypto { public sealed partial class Asymmetric : Page { public Asymmetric() { this.InitializeComponent(); } private void btnDemo_Click(object sender, RoutedEventArgs e) { string plainText = "i am webabcd"; uint keySize = 2048; lblMsg.Text = "原文: " + plainText; lblMsg.Text += Environment.NewLine; lblMsg.Text += "keySize: " + keySize / 8; lblMsg.Text += Environment.NewLine; lblMsg.Text += Environment.NewLine; string[] algorithmNames = { "RSA_PKCS1", "RSA_OAEP_SHA1", "RSA_OAEP_SHA256", "RSA_OAEP_SHA384", "RSA_OAEP_SHA512" }; foreach (var algorithmName in algorithmNames) { /* * 对于 RSA 非对称加密来说，其对原文的长度是有限制的，所以一般用 RSA 来加密对称算法的密钥 * * RSA_PKCS1 要求原文长度 <= 密钥长度 - 3，单位：字节 * OAEP 要求原文长度 <= 密钥长度 - 2 * HashBlock - 2，单位：字节 * RSA_OAEP_SHA1 - 密钥长度为 1024 时，最大原文长度 1024 / 8 - 2 * 20 - 2 = 90 * RSA_OAEP_SHA256 - 密钥长度为 1024 时，最大原文长度 1024 / 8 - 2 * (256 / 8) - 2 = 66 * RSA_OAEP_SHA384 - 密钥长度为 2048 时，最大原文长度 2048 / 8 - 2 * (384 / 8) - 2 = 162 * RSA_OAEP_SHA512 - 密钥长度为 2048 时，最大原文长度 2048 / 8 - 2 * (512 / 8) - 2 = 130 */ IBuffer buffer; // 原文 IBuffer encrypted; // 加密后 IBuffer decrypted; // 解密后 IBuffer blobPublicKey; // 公钥 IBuffer blobKeyPair; // 公钥私钥对 CryptographicKey keyPair; // 公钥私钥对 // 原文的二进制数据 buffer = CryptographicBuffer.ConvertStringToBinary(plainText, BinaryStringEncoding.Utf8); // 根据算法名称实例化一个非对称算法提供程序 AsymmetricKeyAlgorithmProvider asymmetricAlgorithm = AsymmetricKeyAlgorithmProvider.OpenAlgorithm(algorithmName); try { // 根据密钥长度随机创建一个公钥私钥对 keyPair = asymmetricAlgorithm.CreateKeyPair(keySize); } catch (Exception ex) { lblMsg.Text += ex.ToString(); lblMsg.Text += Environment.NewLine; return; } // 加密数据（通过公钥） encrypted = CryptographicEngine.Encrypt(keyPair, buffer, null); // 加密后的结果 lblMsg.Text += algorithmName + " encrypted: " + CryptographicBuffer.EncodeToHexString(encrypted) + " (" + encrypted.Length + ")"; lblMsg.Text += Environment.NewLine; // 导出公钥 blobPublicKey = keyPair.ExportPublicKey(); // 导出公钥私钥对 blobKeyPair = keyPair.Export(); // 导入公钥 CryptographicKey publicKey = asymmetricAlgorithm.ImportPublicKey(blobPublicKey); // 导入公钥私钥对 CryptographicKey keyPair2 = asymmetricAlgorithm.ImportKeyPair(blobKeyPair); // 解密数据（通过私钥） decrypted = CryptographicEngine.Decrypt(keyPair2, encrypted, null); // 解密后的结果 lblMsg.Text += algorithmName + " decrypted: " + CryptographicBuffer.ConvertBinaryToString(BinaryStringEncoding.Utf8, decrypted); lblMsg.Text += Environment.NewLine; lblMsg.Text += Environment.NewLine; } } } }
2、演示如何通过非对称算法（RSA）来签名和验证签名
Crypto/Sign.xaml.cs
/* * 演示如何通过非对称算法（RSA）来签名和验证签名 */ using System; using Windows.Security.Cryptography; using Windows.Security.Cryptography.Core; using Windows.Storage.Streams; using Windows.UI.Xaml; using Windows.UI.Xaml.Controls; namespace XamlDemo.Crypto { public sealed partial class Sign : Page { public Sign() { this.InitializeComponent(); } private void btnDemo_Click(object sender, RoutedEventArgs e) { string plainText = "i am webabcd"; uint keySize = 2048; lblMsg.Text = "原文: " + plainText; lblMsg.Text += Environment.NewLine; lblMsg.Text += "keySize: " + keySize / 8; lblMsg.Text += Environment.NewLine; lblMsg.Text += Environment.NewLine; string[] algorithmNames = { "RSASIGN_PKCS1_SHA1", "RSASIGN_PKCS1_SHA256", "RSASIGN_PKCS1_SHA384", "RSASIGN_PKCS1_SHA512", "RSASIGN_PSS_SHA1", "RSASIGN_PSS_SHA256", "RSASIGN_PSS_SHA384", "RSASIGN_PSS_SHA512" }; foreach (var algorithmName in algorithmNames) { IBuffer buffer; // 原文 IBuffer blobPublicKey; // 公钥 IBuffer blobKeyPair; // 公钥私钥对 CryptographicKey keyPair; // 公钥私钥对 // 原文的二进制数据 buffer = CryptographicBuffer.ConvertStringToBinary(plainText, BinaryStringEncoding.Utf8); // 根据算法名称实例化一个非对称算法提供程序 AsymmetricKeyAlgorithmProvider asymmetricAlgorithm = AsymmetricKeyAlgorithmProvider.OpenAlgorithm(algorithmName); try { // 根据密钥长度随机创建一个公钥私钥对 keyPair = asymmetricAlgorithm.CreateKeyPair(keySize); } catch (Exception ex) { lblMsg.Text += ex.ToString(); lblMsg.Text += Environment.NewLine; return; } // 对原文进行签名（通过私钥） IBuffer signature = CryptographicEngine.Sign(keyPair, buffer); lblMsg.Text += algorithmName + " - 原文已被签名，签名后的数据: " + CryptographicBuffer.EncodeToHexString(signature); lblMsg.Text += Environment.NewLine; // 导出公钥 blobPublicKey = keyPair.ExportPublicKey(); // 导出公钥私钥对 blobKeyPair = keyPair.Export(); // 导入公钥 CryptographicKey publicKey = asymmetricAlgorithm.ImportPublicKey(blobPublicKey); // 验证签名（通过公钥） bool isAuthenticated = CryptographicEngine.VerifySignature(publicKey, buffer, signature); lblMsg.Text += "签名验证的结果: " + isAuthenticated; lblMsg.Text += Environment.NewLine; lblMsg.Text += Environment.NewLine; } } } }
3、通过 CryptographicBuffer 来实现 string hex base64 binary 间的相互转换
Crypto/CryptographicBufferDemo.xaml.cs
/* * 通过 CryptographicBuffer 来实现 string hex base64 binary 间的相互转换 * * 注：CryptographicBuffer 相当于加解密过程中的一个辅助类 */ using Windows.Security.Cryptography; using Windows.UI.Xaml.Controls; using Windows.UI.Xaml.Navigation; namespace XamlDemo.Crypto { public sealed partial class CryptographicBufferDemo : Page { public CryptographicBufferDemo() { this.InitializeComponent(); } protected override void OnNavigatedTo(NavigationEventArgs e) { // 将 IBuffer 对象转换为 string // string CryptographicBuffer.ConvertBinaryToString(BinaryStringEncoding encoding, IBuffer buffer); // 将 string 转换为 IBuffer 对象 // IBuffer CryptographicBuffer.ConvertStringToBinary(string value, BinaryStringEncoding encoding); // 将 IBuffer 对象中的数据写入到 byte[] // void CryptographicBuffer.CopyToByteArray(IBuffer buffer, out byte[] value); // 将 byte[] 转换为 IBuffer 对象 // IBuffer CryptographicBuffer.CreateFromByteArray(byte[] value); // 将 base64 编码字符串转换为 IBuffer 对象 // IBuffer CryptographicBuffer.DecodeFromBase64String(string value); // 将 十六 进制编码字符串转换为 IBuffer 对象 // IBuffer CryptographicBuffer.DecodeFromHexString(string value); // 将 IBuffer 对象中的数据转换为 base64 编码字符串 // string CryptographicBuffer.EncodeToBase64String(IBuffer buffer); // 将 IBuffer 对象中的数据转换为 十六 进制编码字符串 // string CryptographicBuffer.EncodeToHexString(IBuffer buffer); // 生成一个 uint 类型的随机数 // uint CryptographicBuffer.GenerateRandomNumber(); // 根据指定长度生成一个包含随机数据的 IBuffer 对象 // IBuffer CryptographicBuffer.GenerateRandom(uint length); // 比较两个 IBuffer 对象是否相等 // bool CryptographicBuffer.Compare(IBuffer object1, IBuffer object2); } } }
OK
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