摘要

AES（Advanced Encryption Standard）是一种对称加密算法，广泛用于数据的加密和解密。在C#中，我们可以使用AesManaged类来实现AES加密和解密。

正文

常用属性与方法

AesManaged类提供了许多属性和方法，以下是一些常用的：

• Key：获取或设置加密算法的密钥。
• IV：获取或设置加密算法的初始化向量。
• BlockSize：获取加密算法的块大小（以位为单位）。
• KeySize：获取或设置加密算法的密钥大小（以位为单位）。
• Padding：获取或设置加密算法的填充模式。
• CreateEncryptor()：创建用于加密数据的ICryptoTransform对象。
• CreateDecryptor()：创建用于解密数据的ICryptoTransform对象。

基本用法

以下是一个简单的示例代码，演示了如何使用AES加密和解密数据：

C#
static void Main()
{
    // 原始文本
    string plainText = "Hello, world!";

    // 生成随机的密钥和初始化向量
    byte[] key = GenerateRandomKey();
    byte[] iv = GenerateRandomIV();

    // 加密数据
    byte[] encryptedData = Encrypt(Encoding.UTF8.GetBytes(plainText), key, iv);

    // 解密数据
    string decryptedText = Decrypt(encryptedData, key, iv);

    // 输出结果
    Console.WriteLine("Original Text: " + plainText);
    Console.WriteLine("Encrypted Data: " + Convert.ToBase64String(encryptedData));
    Console.WriteLine("Decrypted Text: " + decryptedText);
}

// 生成随机的密钥
static byte[] GenerateRandomKey()
{
    using (AesManaged aes = new AesManaged())
    {
        aes.GenerateKey();
        return aes.Key;
    }
}

// 生成随机的初始化向量
static byte[] GenerateRandomIV()
{
    using (AesManaged aes = new AesManaged())
    {
        aes.GenerateIV();
        return aes.IV;
    }
}

// 使用指定的密钥和初始化向量加密数据
static byte[] Encrypt(byte[] data, byte[] key, byte[] iv)
{
    using (AesManaged aes = new AesManaged())
    {
        aes.Key = key;
        aes.IV = iv;

        using (MemoryStream memoryStream = new MemoryStream())
        {
            using (CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream(memoryStream, aes.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write))
            {
                cryptoStream.Write(data, 0, data.Length);
                cryptoStream.FlushFinalBlock();
                return memoryStream.ToArray();
            }
        }
    }
}

// 使用指定的密钥和初始化向量解密数据
static string Decrypt(byte[] data, byte[] key, byte[] iv)
{
    using (AesManaged aes = new AesManaged())
    {
        aes.Key = key;
        aes.IV = iv;

        using (MemoryStream memoryStream = new MemoryStream(data))
        {
            using (CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream(memoryStream, aes.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Read))
            {
                byte[] decryptedData = new byte[data.Length];
                int bytesRead = cryptoStream.Read(decryptedData, 0, decryptedData.Length);
                return Encoding.UTF8.GetString(decryptedData, 0, bytesRead);
            }
        }
    }
}

AES通用类

C#
public class AesHelper
{
    private byte[] key;
    private byte[] iv;

    public AesHelper(byte[] key, byte[] iv)
    {
        this.key = key;
        this.iv = iv;
    }

    public byte[] Encrypt(byte[] data)
    {
        using (AesManaged aes = new AesManaged())
        {
            aes.Key = key;
            aes.IV = iv;

            using (MemoryStream memoryStream = new MemoryStream())
            {
                using (CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream(memoryStream, aes.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write))
                {
                    cryptoStream.Write(data, 0, data.Length);
                    cryptoStream.FlushFinalBlock();
                    return memoryStream.ToArray();
                }
            }
        }
    }

    public byte[] Decrypt(byte[] data)
    {
        using (AesManaged aes = new AesManaged())
        {
            aes.Key = key;
            aes.IV = iv;

            using (MemoryStream memoryStream = new MemoryStream(data))
            {
                using (CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream(memoryStream, aes.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Read))
                {
                    byte[] decryptedData = new byte[data.Length];
                    int bytesRead = cryptoStream.Read(decryptedData, 0, decryptedData.Length);
                    return decryptedData[..bytesRead];
                }
            }
        }
    }
}

C#
static void Main()
{
    byte[] key = Encoding.UTF8.GetBytes("MySecretKey12345");
    byte[] iv = Encoding.UTF8.GetBytes("1234567890ABCDEF");

    AesHelper aesHelper = new AesHelper(key, iv);

    string plainText = "Hello, world!";
    byte[] encryptedData = aesHelper.Encrypt(Encoding.UTF8.GetBytes(plainText));
    byte[] decryptedData = aesHelper.Decrypt(encryptedData);
    string decryptedText = Encoding.UTF8.GetString(decryptedData);

    Console.WriteLine("Original Text: " + plainText);
    Console.WriteLine("Encrypted Data: " + Convert.ToBase64String(encryptedData));
    Console.WriteLine("Decrypted Text: " + decryptedText);
}

注意：iv长度

System.Security.Cryptography.CryptographicException: 'Specified initialization vector (IV) does not match the block size for this algorithm.'

这个异常通常是因为指定的初始化向量（IV）的长度与所使用的算法的块大小不匹配导致的。AES算法的块大小为128位（16字节），因此初始化向量的长度应为16字节。

总结

使用C#中的AesManaged类，我们可以轻松地实现AES加密和解密。本文介绍了基本的用法，包括生成随机密钥和IV、加密和解密数据等操作。此外，还介绍了一些常用的属性和方法，以便更好地理解和使用AesManaged类。根据实际需求和场景，我们可以灵活地使用这些功能来保护敏感数据的安全性。