厚积薄发，丰富的公用类库积累，助你高效进行系统开发（8）----非对称加密、BASE64加密、MD5等常用加密处理

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俗话说，一个好汉十个帮，众人拾柴火焰高等都说明一个道理，有更多的资源，更丰富的积累，都是助你走向成功，走向顶峰的推动力。
本篇继续继续整理优化已有的共用类库，并继续发表随笔介绍公用类库的接口方法以及详细使用操作，力求给自己继续优化，积攒更丰富的公用类库资源，加深了解的同时，也给大家展现公用类库好的方面。
本篇的公用类库的介绍主题是加密解密的部分，加解密算法包括DES加解密、Base64加解密、
AES RijndaelManaged加解密、MD5加密、以及RSA非对称加密等操作。
1、非对称加密、解密、验证辅助类 RSASecurityHelper

本人开发过很多共享软件，在共享软件注册方面积累了一些自己的经验，其中采用非对称加密方式实现注册码验证的操作，就是其中一个比较重要的步骤，由于其逻辑不可逆的特点，采用非对称加密方式，较一般的对称加密方式，能够隐藏授权的逻辑，因此具有更好的效果。这个非对称的解密解密、验证操作，是我所有共享软件里面用到的授权操作，很早很多朋友就这个问题问过我很多次，现在奉献给大家注册码实现的思路及操作接口，希望大家能够在享受代码带来的便利外，也可以提高自己对知识产权的保护。
一般来说，非对称加密方式，结合代码混淆和强名称验证，是比较好的实现注册授权机制的功能。
实现效果
1）本辅助类主要是用来方便实现非对称加密、解密、验证等相关操作。
2）非对称加密有RSA、椭圆曲线等，最流行的是RSA。所谓的非对称，是因为它有两个密钥，一个称为公钥，一个称为私钥。公钥是可以对外发布的，而私钥是自己保存的。用公钥加密，必须用私钥解密，反之，用私钥加密必须用公钥解密。所以，我们可以在软件中保存公钥的内容，这个是可以公开的；私钥我们可以自己留着。别人拿不到私钥，根本计算不出注册码来。
3）使用辅助类RSASecurityHelper实现注册机制如下：
a. 注册码产生过程：
注册信息（包括用户名等信息）---> RSA私钥加密 ---> 注册码。
b. 软件验证注册码过程：
注册码 ---> RSA公钥验证 ---> 验证成功或失败。

实现代码
1）辅助类提供的方法接口如下所示：

/// <summary>    
/// 非对称加密生成的私钥和公钥     
/// </summary>    
/// <param name="privateKey">私钥</param>    
/// <param name="publicKey">公钥</param>    
public static void GenerateRSAKey(out string privateKey, out string publicKey)   

#region 非对称数据加密（公钥加密）    

/// <summary>    
/// 非对称加密字符串数据，返回加密后的数据    
/// </summary>    
/// <param name="publicKey">公钥</param>    
/// <param name="originalString">待加密的字符串</param>    
/// <returns>加密后的数据</returns>    
public static string RSAEncrypt(string publicKey, string originalString)    

/// <summary>    
/// 非对称加密字节数组，返回加密后的数据    
/// </summary>    
/// <param name="publicKey">公钥</param>    
/// <param name="originalBytes">待加密的字节数组</param>    
/// <returns>返回加密后的数据</returns>    
public static string RSAEncrypt(string publicKey, byte[] originalBytes)   

#endregion   

#region 非对称解密（私钥解密）    

/// <summary>    
/// 非对称解密字符串，返回解密后的数据    
/// </summary>    
/// <param name="privateKey">私钥</param>    
/// <param name="encryptedString">待解密数据</param>    
/// <returns>返回解密后的数据</returns>    
public static string RSADecrypt(string privateKey, string encryptedString)    

/// <summary>    
/// 非对称解密字节数组，返回解密后的数据    
/// </summary>    
/// <param name="privateKey">私钥</param>    
/// <param name="encryptedBytes">待解密数据</param>    
/// <returns></returns>    
public static string RSADecrypt(string privateKey, byte[] encryptedBytes)   

#endregion   

#region 非对称加密签名、验证    

/// <summary>    
/// 使用非对称加密签名数据    
/// </summary>    
/// <param name="privateKey">私钥</param>    
/// <param name="originalString">待加密的字符串</param>    
/// <returns>加密后的数据</returns>    
public static string RSAEncrypSignature(string privateKey, string originalString)    

/// <summary>    
/// 对私钥加密签名的字符串，使用公钥对其进行验证    
/// </summary>    
/// <param name="originalString">未加密的文本，如机器码</param>    
/// <param name="encrytedString">加密后的文本，如注册序列号</param>    
/// <returns>如果验证成功返回True，否则为False</returns>    
public static bool Validate(string originalString, string encrytedString)    

/// <summary>    
/// 对私钥加密的字符串，使用公钥对其进行验证    
/// </summary>    
/// <param name="originalString">未加密的文本，如机器码</param>    
/// <param name="encrytedString">加密后的文本，如注册序列号</param>    
/// <param name="publicKey">非对称加密的公钥</param>    
/// <returns>如果验证成功返回True，否则为False</returns>    
public static bool Validate(string originalString, string encrytedString, string publicKey) 
#endregion

2）辅助类RSASecurityHelper的使用例子代码如下所示

//生成加解密私钥、公钥    
string publicKey = "";    
string privateKey = "";    
RSASecurityHelper.GenerateRSAKey(out privateKey, out publicKey);    

string originalString = "testdata";    
string encryptedString = RSASecurityHelper.RSAEncrypt(publicKey, originalString);    
string originalString2 = RSASecurityHelper.RSADecrypt(privateKey, encryptedString);     
if (originalString == originalString2)    
{    
    MessageUtil.ShowTips("解密完全正确");    
}    
else   
{    
    MessageUtil.ShowWarning("解密失败");    
}    

string regcode = RSASecurityHelper.RSAEncrypSignature(privateKey, originalString);    
bool validated = RSASecurityHelper.Validate(originalString, regcode, publicKey);    
MessageUtil.ShowTips( validated ? "验证成功" : "验证失败");

3）实际项目使用的注册验证代码如下所示。

/// <summary>    
/// 每次程序运行时候,检查用户是否注册    
/// </summary>    
/// <returns>如果用户已经注册, 那么返回True, 否则为False</returns>    
public bool CheckRegister()    
{    
    // 先获取用户的注册码进行比较    
    string serialNumber = string.Empty; //注册码    
    RegistryKey reg = Registry.CurrentUser.OpenSubKey(UIConstants.SoftwareRegistryKey, true);    
    if (null != reg)    
    {    
        serialNumber = (string)reg.GetValue("SerialNumber");    
        Portal.gc.bRegisted = Portal.gc.Register(serialNumber);    
    }    

    return Portal.gc.bRegisted;    
}    

/// <summary>    
/// 调用非对称加密方式对序列号进行验证    
/// </summary>    
/// <param name="serialNumber">正确的序列号</param>    
/// <returns>如果成功返回True，否则为False</returns>    
public bool Register(String serialNumber)    
{    
    string hardNumber = HardwareInfoHelper.GetCPUId();    
    return RSASecurityHelper.Validate(hardNumber, serialNumber);    
}    

public string GetHardNumber()    
{    
    return HardwareInfoHelper.GetCPUId(); 
}

2、** DES对称加解密、AES RijndaelManaged加解密、Base64加密解密、MD5加密等操作辅助类 EncodeHelper 实现效果 **
1）本辅助类主要是用来方便实现DES对称加解密、AES RijndaelManaged加解密、Base64加密解密、MD5加密等操作。
2）本辅助类实现多种加解密处理，可以实现字符串、文件、文件流等加密处理。该加密辅助类汇集各种加密处理逻辑，是一个非常常用、方便应对各种加密处理的辅助类。

实现代码
1）辅助类提供的方法接口如下所示：

/// <summary>    
/// 使用默认加密    
/// </summary>    
/// <param name="strText"></param>    
/// <returns></returns>    
public static string DesEncrypt(string strText)    

/// <summary>    
/// 使用默认解密    
/// </summary>    
/// <param name="strText">解密字符串</param>    
/// <returns></returns>    
public static string DesDecrypt(string strText)    

/// <summary>     
/// 加密字符串,注意strEncrKey的长度为8位    
/// </summary>     
/// <param name="strText">待加密字符串</param>     
/// <param name="strEncrKey">加密键</param>     
/// <returns></returns>     
public static string DesEncrypt(string strText, string strEncrKey)    

/// <summary>     
/// 解密字符串,注意strEncrKey的长度为8位    
/// </summary>     
/// <param name="strText">待解密的字符串</param>     
/// <param name="sDecrKey">解密键</param>     
/// <returns>解密后的字符串</returns>     
public static string DesDecrypt(string strText, string sDecrKey)    

/// <summary>     
/// 加密数据文件,注意strEncrKey的长度为8位    
/// </summary>     
/// <param name="m_InFilePath">待加密的文件路径</param>     
/// <param name="m_OutFilePath">输出文件路径</param>     
/// <param name="strEncrKey">加密键</param>     
public static void DesEncrypt(string m_InFilePath, string m_OutFilePath, string strEncrKey)    

/// <summary>     
/// 解密数据文件,注意strEncrKey的长度为8位    
/// </summary>     
/// <param name="m_InFilePath">待解密的文件路径</param>     
/// <param name="m_OutFilePath">输出路径</param>     
/// <param name="sDecrKey">解密键</param>     
public static void DesDecrypt(string m_InFilePath, string m_OutFilePath, string sDecrKey)   

#endregion   

#region 对称加密算法AES RijndaelManaged加密解密    

/// <summary>    
/// 对称加密算法AES RijndaelManaged加密(RijndaelManaged（AES）算法是块式加密算法)    
/// </summary>    
/// <param name="encryptString">待加密字符串</param>    
/// <returns>加密结果字符串</returns>    
public static string AES_Encrypt(string encryptString)    

/// <summary>    
/// 对称加密算法AES RijndaelManaged加密(RijndaelManaged（AES）算法是块式加密算法)    
/// </summary>    
/// <param name="encryptString">待加密字符串</param>    
/// <param name="encryptKey">加密密钥，须半角字符</param>    
/// <returns>加密结果字符串</returns>    
public static string AES_Encrypt(string encryptString, string encryptKey)    

/// <summary>    
/// 对称加密算法AES RijndaelManaged解密字符串    
/// </summary>    
/// <param name="decryptString">待解密的字符串</param>    
/// <returns>解密成功返回解密后的字符串,失败返源串</returns>    
public static string AES_Decrypt(string decryptString)    

/// <summary>    
/// 对称加密算法AES RijndaelManaged解密字符串    
/// </summary>    
/// <param name="decryptString">待解密的字符串</param>    
/// <param name="decryptKey">解密密钥,和加密密钥相同</param>    
/// <returns>解密成功返回解密后的字符串,失败返回空</returns>    
public static string AES_Decrypt(string decryptString, string decryptKey)    


/// <summary>    
/// 加密文件流    
/// </summary>    
/// <param name="fs">文件流</param>    
/// <returns></returns>    
public static CryptoStream AES_EncryptStrream(FileStream fs, string decryptKey)    

/// <summary>    
/// 解密文件流    
/// </summary>    
/// <param name="fs">文件流</param>    
/// <returns></returns>    
public static CryptoStream AES_DecryptStream(FileStream fs, string decryptKey)    

/// <summary>    
/// 对指定文件加密    
/// </summary>    
/// <param name="InputFile">输入文件</param>    
/// <param name="OutputFile">输出文件</param>    
/// <returns></returns>    
public static bool AES_EncryptFile(string InputFile, string OutputFile)    

/// <summary>    
/// 对指定的文件解压缩    
/// </summary>    
/// <param name="InputFile">输入文件</param>    
/// <param name="OutputFile">输出文件</param>    
/// <returns></returns>    
public static bool AES_DecryptFile(string InputFile, string OutputFile)   

#endregion   

#region Base64加密解密    
/// <summary>    
/// 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    
/// </summary>    
/// <param name="str">Base64方式加密字符串</param>    
/// <returns></returns>    
public static string Base64Encrypt(string str)    

/// <summary>    
/// Base64解密字符串    
/// </summary>    
/// <param name="str">待解密的字符串</param>    
/// <returns></returns>    
public static string Base64Decrypt(string str)   

#endregion   

#region MD5加密    

/// <summary>     
/// 使用MD5加密字符串    
/// </summary>     
/// <param name="strText">待加密的字符串</param>     
/// <returns>MD5加密后的字符串</returns>     
public static string MD5Encrypt(string strText)    

/// <summary>    
/// 使用MD5加密的Hash表    
/// </summary>    
/// <param name="input">待加密字符串</param>    
/// <returns></returns>    
public static string MD5EncryptHash(String input)    

/// <summary>    
/// 使用Md5加密为16进制字符串    
/// </summary>    
/// <param name="input">待加密字符串</param>    
/// <returns></returns>    
public static string MD5EncryptHashHex(String input)    

/// <summary>    
/// MD5 三次加密算法.计算过程: (QQ使用)    
/// 1. 验证码转为大写    
/// 2. 将密码使用这个方法进行三次加密后,与验证码进行叠加    
/// 3. 然后将叠加后的内容再次MD5一下,得到最终验证码的值    
/// </summary>    
/// <param name="s"></param>    
/// <returns></returns>    
public static string EncyptMD5_3_16(string s)   

#endregion    

/// <summary>    
/// SHA256函数    
/// </summary>    
/// <param name="str">原始字符串</param>    
/// <returns>SHA256结果(返回长度为44字节的字符串)</returns>    
public static string SHA256(string str)    

/// <summary>    
/// 加密字符串（使用MD5+Base64混合加密）    
/// </summary>    
/// <param name="input">待加密的字符串</param>    
/// <returns></returns>    
public static string EncryptString(string input)    

/// <summary>    
/// 解密加过密的字符串（使用MD5+Base64混合加密）    
/// </summary>    
/// <param name="input">待解密的字符串</param>    
/// <param name="throwException">解密失败是否抛异常</param>    
/// <returns></returns>    
public static string DecryptString(string input, bool throwException)

2）辅助类EncodeHelper的使用例子代码如下所示

/// <summary>    
/// 对字符串加密    
/// </summary>    
/// <returns></returns>    
private string EncodePassword(string passwordText)    
{    
    return EncodeHelper.MD5Encrypt(passwordText);    
}

private void btnEncrypt_Click(object sender, EventArgs e)    
{    
    string original = "测试加密字符串";    
    Console.WriteLine("original:" + original);    

    string encrypt = EncodeHelper.SHA256(original);    
    Console.WriteLine("EncodeHelper.SHA256" + encrypt);    

    //DES加解密    
    encrypt = EncodeHelper.DesEncrypt(original);    
    Console.WriteLine("EncodeHelper.DesEncrypt:" + encrypt);    

    string decrypt = EncodeHelper.DesDecrypt(encrypt);    
    Console.WriteLine("EncodeHelper.DesDecrypt:" + decrypt);    

    //MD5加密    
    encrypt = EncodeHelper.MD5Encrypt(original);    
    Console.WriteLine("EncodeHelper.MD5Encrypt:" + encrypt);    
    encrypt = EncodeHelper.MD5EncryptHash(original);    
    Console.WriteLine("EncodeHelper.MD5EncryptHash:" + encrypt);    
    encrypt = EncodeHelper.MD5EncryptHashHex(original);    
    Console.WriteLine("EncodeHelper.MD5EncryptHashHex" + encrypt);    
    encrypt = EncodeHelper.EncyptMD5_3_16(original);    
    Console.WriteLine("EncodeHelper.EncyptMD5_3_16:" + encrypt);    

    //Base64加解密    
    encrypt = EncodeHelper.Base64Encrypt(original);    
    Console.WriteLine("EncodeHelper.Base64Encrypt" + encrypt);    
    decrypt = EncodeHelper.Base64Encrypt(encrypt);    
    Console.WriteLine("EncodeHelper.Base64Encrypt" + decrypt);    

    encrypt = EncodeHelper.AES_Encrypt(original);    
    Console.WriteLine("EncodeHelper.AES_Encrypt" + encrypt);    
    decrypt = EncodeHelper.AES_Decrypt(encrypt);    
    Console.WriteLine("EncodeHelper.AES_Decrypt" + decrypt);   c

3、 MD5各种长度加密字符、验证MD5等操作辅助类 MD5Util
实现效果
1）本辅助类主要是用来方便实现MD5各种长度加密字符、验证MD5等操作。
2）MD5即Message-Digest Algorithm 5（信息-摘要算法 5），用于确保信息传输完整一致。是计算机广泛使用的散列算法之一（又译摘要算法、哈希算法）。
3）MD5已经广泛使用在为文件传输提供一定的可靠性方面。例如，服务器预先提供一个MD5校验和，用户下载完文件以后，用MD5算法计算下载文件的MD5校验和，然后通过检查这两个校验和是否一致，就能判断下载的文件是否出错

实现代码
1）辅助类提供的方法接口如下所示：

/// <summary>    
/// 获得32位的MD5加密    
/// </summary>    
public static string GetMD5_32(string input)    

/// <summary>    
/// 获得16位的MD5加密    
/// </summary>    
public static string GetMD5_16(string input)    

/// <summary>    
/// 获得8位的MD5加密    
/// </summary>    
public static string GetMD5_8(string input)    

/// <summary>    
/// 获得4位的MD5加密    
/// </summary>    
public static string GetMD5_4(string input)    

/// <summary>    
/// 添加MD5的前缀，便于检查有无篡改    
/// </summary>    
public static string AddMD5Profix(string input)    

/// <summary>    
/// 移除MD5的前缀    
/// </summary>    
public static string RemoveMD5Profix(string input)    

/// <summary>    
/// 验证MD5前缀处理的字符串有无被篡改    
/// </summary>    
public static bool ValidateValue(string input)   

#region MD5签名验证    

/// <summary>    
/// 对给定文件路径的文件加上标签    
/// </summary>    
/// <param name="path">要加密的文件的路径</param>    
/// <returns>标签的值</returns>    
public static bool AddMD5(string path)    

/// <summary>    
/// 对给定路径的文件进行验证，如果一致返回True，否则返回False    
/// </summary>    
/// <param name="path"></param>    
/// <returns>是否加了标签或是否标签值与内容值一致</returns>    
public static bool CheckMD5(string path)

2）辅助类 MD5Util 的使用例子代码如下所示

//为文件增加MD5编码标签，然后验证是否被修改    
string file = @"c:\test.xls";    
bool flag2 = MD5Util.AddMD5(file);    
Console.WriteLine(flag2);    

//对给定路径的文件进行验证，如果一致返回True，否则返回False    
bool flag3 = MD5Util.CheckMD5(file);    
Console.WriteLine(flag3);

4、基于Base64的加密编码辅助类 Base64Util
实现效果
1）本辅助类主要是用来方便实现基于Base64的加密编码。
2）Base64被定义为：Base64内容传送编码被设计用来把任意序列的8位字节描述为一种不易被人直接识别的形式。Base64编码一般在电子邮件中可以查看到，打开一封Email，查看其原始信息（您可以通过收取、导出该邮件用文本编辑器查看）。加密是肯定的，但是加密的目的不是让用户发送非常安全的Email。这种加密方式主要就是“防君子不防小人”。即达到一眼望去完全看不出内容即可。
3）采用Base64编码不仅比较简短，同时也具有不可读性，即所编码的数据不会被人用肉眼所直接看到。

实现代码
1）辅助类提供的方法接口如下所示：

/// <summary>    
/// 使用默认的密码表加密字符串    
/// </summary>    
/// <param name="input">待加密字符串</param>    
/// <returns></returns>    
public static string Encrypt(string input)    

/// <summary>    
/// 使用默认的密码表解密字符串    
/// </summary>    
/// <param name="input">待解密字符串</param>    
/// <returns></returns>    
public static string Decrypt(string input)    

/// <summary>    
/// 获取具有标准的Base64密码表的加密类    
/// </summary>    
/// <returns></returns>    
public static Base64Util GetStandardBase64()

2）辅助类Base64Util的使用例子代码如下所示

private void btnBase64_Click(object sender, EventArgs e)    
{    
    string original = "这是一个测试的Base64加密字符串";    
    string encrypt = Base64Util.Encrypt(original);    
    Console.WriteLine(encrypt);//输出内容：6L*Z5pi_5LiA5Liq5rWL6K*V55qEQmFzZTY05Yqg5b*G5b2X56ym5Liy    

    string decrypt = Base64Util.Decrypt(encrypt);    
    Debug.Assert(original == decrypt);//验证相等    
}  c

5、QQ密码加密操作辅助类 QQEncryptUtil
实现效果
1）本辅助类主要是用来方便实现QQ密码加密操作。 2）在QQ的很多模拟网页采集数据，需要输入用户账号、密码，其中密码是需要进行加密操作的，一般使用js脚本实现，这里把它转化为C#的代码操作，其实也就是把密码和验证码通过3次MD5加密实现的。

实现代码
1）辅助类提供的方法接口如下所示：

/// <summary>    
/// QQ根据密码及验证码对数据进行加密    
/// </summary>    
/// <param name="password">原始密码</param>    
/// <param name="verifyCode">验证码</param>    
/// <returns></returns>    
public static string EncodePasswordWithVerifyCode(string password, string verifyCode)

2）辅助类QQEncryptUtil的使用例子代码如下所示

private bool CheckLogin()    
{    
    HttpHelper httpHelper = new HttpHelper();    
    string refUrl = "http://ui.ptlogin2.qq.com/cgi-bin/login?appid=3000801&s_url=http%3A%2F%2Fqun.qq.com%2Fgod%2Fsucc.htm&f_url=loginerroralert&lang=2052&bgcolor=ffffff&style=1&low_login=1&link_target=blank&target=self&hide_title_bar=1&dummy=1";    

    string verifyCode = this.txtVerify.Text;    
    string postData = string.Format("u={0}&p={1}&verifycode={2}&aid=3000801&u1=http%3A%2F%2Fqun.qq.com%2Fgod%2Fsucc.htm&h=1&ptredirect=0&ptlang=2052&from_ui=1&dumy=&fp=loginerroralert",    
        this.txtUsername.Text, QQEncryptUtil.EncodePasswordWithVerifyCode(this.txtPassword.Text, verifyCode), verifyCode);    

    string result = httpHelper.GetHtml("http://ptlogin2.qq.com/login?" + postData, Portal.gc.cookieQun, refUrl);    
    string errorTxt = result;    
    bool isLogin = result.Contains("登录成功！");    
    return isLogin;    
}

CHM帮助文档持续更新中，统一下载地址是： http://www.iqidi.com/download/commonshelp.rar