C#中使用AES加密和解密JSON數據

作者：lyl 2024-04-29 07:50:52

本文將展示如何使用C#進行AES加密和解密，特別是針對JSON數據。我們將分幾個步驟來完成這個任務。

在網絡安全領域，數據的加密和解密是至關重要的。AES（Advanced Encryption Standard）是一種廣泛使用的加密算法，提供了高強度的數據加密。在C#中，我們可以利用內置的加密庫來輕松地實現AES加密和解密。

本文將展示如何使用C#進行AES加密和解密，特別是針對JSON數據。我們將分幾個步驟來完成這個任務：

設置AES密鑰和初始化向量

AES加密需要一個密鑰（Key）和一個初始化向量（IV）。密鑰用于加密和解密數據，而初始化向量則用于確保加密的隨機性。

private static byte[] key = Encoding.UTF8.GetBytes("YourSecretKey12345");
private static byte[] iv = Encoding.UTF8.GetBytes("1234567890123456");

注意：在實際應用中，密鑰和初始化向量應該是隨機生成的，并且應該妥善保管。

創建AES加密和解密的方法

我們可以使用AesCryptoServiceProvider類來執行AES加密和解密。以下是一個簡單的示例：

public static byte[] EncryptStringToBytes_Aes(string plainText, byte[] Key, byte[] IV)
{
    if (plainText == null || plainText.Length <= 0)
        throw new ArgumentNullException(nameof(plainText));
    if (Key == null || Key.Length <= 0)
        throw new ArgumentNullException(nameof(Key));
    if (IV == null || IV.Length <= 0)
        throw new ArgumentNullException(nameof(IV));

    byte[] encrypted;

    using (Aes aesAlg = Aes.Create())
    {
        aesAlg.Key = Key;
        aesAlg.IV = IV;

        ICryptoTransform encryptor = aesAlg.CreateEncryptor(aesAlg.Key, aesAlg.IV);

        using (MemoryStream msEncrypt = new MemoryStream())
        {
            using (CryptoStream csEncrypt = new CryptoStream(msEncrypt, encryptor, CryptoStreamMode.Write))
            {
                using (StreamWriter swEncrypt = new StreamWriter(csEncrypt))
                {
                    swEncrypt.Write(plainText);
                }
                encrypted = msEncrypt.ToArray();
            }
        }
    }

    return encrypted;
}

public static string DecryptStringFromBytes_Aes(byte[] cipherText, byte[] Key, byte[] IV)
{
    if (cipherText == null || cipherText.Length <= 0)
        throw new ArgumentNullException(nameof(cipherText));
    if (Key == null || Key.Length <= 0)
        throw new ArgumentNullException(nameof(Key));
    if (IV == null || IV.Length <= 0)
        throw new ArgumentNullException(nameof(IV));

    string plaintext = null;

    using (Aes aesAlg = Aes.Create())
    {
        aesAlg.Key = Key;
        aesAlg.IV = IV;

        ICryptoTransform decryptor = aesAlg.CreateDecryptor(aesAlg.Key, aesAlg.IV);

        using (MemoryStream msDecrypt = new MemoryStream(cipherText))
        {
            using (CryptoStream csDecrypt = new CryptoStream(msDecrypt, decryptor, CryptoStreamMode.Read))
            {
                using (StreamReader srDecrypt = new StreamReader(csDecrypt))
                {
                    plaintext = srDecrypt.ReadToEnd();
                }
            }
        }
    }

    return plaintext;
}

加密和解密JSON數據

假設我們有一個JSON對象，我們可以先將其序列化為字符串，然后使用上述方法進行加密和解密。以下是一個示例：

var jsonObject = new { Name = "John Doe", Age = 30 };
string jsonString = JsonConvert.SerializeObject(jsonObject);

byte[] encrypted = EncryptStringToBytes_Aes(jsonString, key, iv);
string decrypted = DecryptStringFromBytes_Aes(encrypted, key, iv);

Console.WriteLine("Original JSON: " + jsonString);
Console.WriteLine("Encrypted: " + Convert.ToBase64String(encrypted));
Console.WriteLine("Decrypted: " + decrypted);

在這個示例中，我們首先創建了一個簡單的JSON對象，并將其序列化為字符串。然后，我們使用之前定義的EncryptStringToBytes_Aes方法進行加密，并將加密后的字節數組轉換為Base64字符串以進行顯示。最后，我們使用DecryptStringFromBytes_Aes方法進行解密，并顯示解密后的字符串。

注意事項

確保密鑰和初始化向量的長度符合AES算法的要求。對于AES-256，密鑰應為32字節，初始化向量應為16字節。
在實際應用中，密鑰和初始化向量應該是隨機生成的，并且應該妥善保管。不要硬編碼在代碼中，也不要以明文形式存儲。
加密和解密過程中要確保使用相同的密鑰和初始化向量。
對于大型數據，可能需要考慮分塊加密和解密，以避免內存溢出問題。

總結

本文展示了如何在C#中使用AES算法加密和解密JSON數據。通過內置的AesCryptoServiceProvider類，我們可以輕松地實現高強度的數據加密，保護數據的機密性和完整性。在實際應用中，還需要考慮密鑰管理、錯誤處理和數據完整性驗證等方面的問題。

責任編輯：趙寧寧來源：后端Q

C#AES 加密 JSON