Exemplarische Vorgehensweise: Verschlüsseln und Entschlüsseln von Zeichenfolgen in Visual Basic

In dieser exemplarischen Vorgehensweise wird gezeigt, wie Sie die TripleDES Klasse zum Verschlüsseln und Entschlüsseln von Zeichenfolgen mithilfe des 3DES-Algorithmus (Triple Data Encryption Standard) verwenden. Der erste Schritt besteht darin, eine einfache Wrapperklasse zu erstellen, die den 3DES-Algorithmus kapselt und die verschlüsselten Daten als base-64-codierte Zeichenfolge speichert. Anschließend wird dieser Wrapper verwendet, um private Benutzerdaten sicher in einer öffentlich zugänglichen Textdatei zu speichern.

Sie können verschlüsselung verwenden, um geheime Benutzerschlüssel (z. B. Kennwörter) zu schützen und anmeldeinformationen von nicht autorisierten Benutzern unlesbar zu machen. Dies kann die Identität eines autorisierten Benutzers davor schützen, gestohlen zu werden, was die Ressourcen des Benutzers schützt und eine Nichtabstreitbarkeit bietet. Verschlüsselung kann auch den Zugriff auf die Daten eines Benutzers durch nicht autorisierte Benutzer schützen.

Weitere Informationen finden Sie unter Kryptografiedienste.

Von Bedeutung

Die Algorithmen Rijndael (jetzt als Advanced Encryption Standard [AES]) bezeichnet) und Triple Data Encryption Standard (3DES) bieten eine höhere Sicherheit als DES, da sie rechenintensiver sind. Weitere Informationen finden Sie unter DES und Rijndael.

So erstellen Sie den Verschlüsselungswrapper

  1. Erstellen Sie die Simple3Des Klasse, um die Verschlüsselungs- und Entschlüsselungsmethoden zu kapseln.

    Public NotInheritable Class Simple3Des
End Class

  2. Fügen Sie am Anfang der Datei, die die Simple3Des Klasse enthält, einen Import des Kryptografienamespaces hinzu.

    Imports System.Security.Cryptography

  3. Fügen Sie in der Simple3Des Klasse private Felder hinzu, um den 3DES-Kryptografiedienstanbieter, den angegebenen Schlüssel und die Formatversion, die Salzgröße und die Iterationsanzahl zu speichern.

    Private TripleDes As TripleDES = TripleDES.Create()

Private Const FormatVersion As Byte = 1
Private Const SaltSize As Integer = 16
Private Const Iterations As Integer = 600000
Private ReadOnly Key As String

  4. Fügen Sie eine private Methode hinzu, die ein Bytearray aus dem angegebenen Schlüssel und einem Salz erstellt.

    Private Function DeriveKey(ByVal salt() As Byte) As Byte()
    ' Derive a key from the specified key and the salt.
    Using kdf As New Rfc2898DeriveBytes(
        Key, salt, Iterations, HashAlgorithmName.SHA256)

        Return kdf.GetBytes(TripleDes.KeySize \ 8)
    End Using
End Function

  5. Fügen Sie einen Konstruktor hinzu, der den angegebenen Schlüssel speichert.

    Der key Parameter steuert die EncryptData und DecryptData Methoden.

    Sub New(ByVal key As String)
    ' Store the key. The encryption key and IV are created per message.
    Me.Key = key
End Sub

  6. Fügen Sie eine öffentliche Methode hinzu, die eine Zeichenfolge verschlüsselt.

    Public Function EncryptData( 
    ByVal plaintext As String) As String

    ' Create a new salt and initialization vector for this message.
    Dim salt(SaltSize - 1) As Byte
    Using rng As RandomNumberGenerator = RandomNumberGenerator.Create()
        rng.GetBytes(salt)
    End Using

    TripleDes.Key = DeriveKey(salt)
    TripleDes.GenerateIV()

    ' Convert the plaintext string to a byte array.
    Dim plaintextBytes() As Byte = 
        System.Text.Encoding.Unicode.GetBytes(plaintext)

    ' Create the stream.
    Dim ms As New System.IO.MemoryStream
    ' Write the format version, salt, and initialization vector in front of
    ' the cipher text. The version identifies the salt length and iteration count.
    ms.WriteByte(FormatVersion)
    ms.Write(salt, 0, salt.Length)
    ms.Write(TripleDes.IV, 0, TripleDes.IV.Length)

    ' Create the encoder to write to the stream.
    Dim encStream As New CryptoStream(ms, 
        TripleDes.CreateEncryptor(), 
        System.Security.Cryptography.CryptoStreamMode.Write)

    ' Use the crypto stream to write the byte array to the stream.
    encStream.Write(plaintextBytes, 0, plaintextBytes.Length)
    encStream.FlushFinalBlock()

    ' Convert the encrypted stream to a printable string.
    Return Convert.ToBase64String(ms.ToArray)
End Function

  7. Fügen Sie eine öffentliche Methode hinzu, die eine Zeichenfolge entschlüsselt.

    Public Function DecryptData( 
    ByVal encryptedtext As String) As String

    ' Convert the encrypted text string to a byte array.
    Dim encryptedBytes() As Byte = Convert.FromBase64String(encryptedtext)

    ' Read the header that precedes the cipher text. Only one format
    ' version exists, so reject anything else.
    Dim ivSize As Integer = TripleDes.BlockSize \ 8
    Dim headerSize As Integer = 1 + SaltSize + ivSize
    If encryptedBytes.Length < headerSize OrElse
        encryptedBytes(0) <> FormatVersion Then

        Throw New CryptographicException(
            "The encrypted data is not in the expected format.")
    End If

    Dim salt(SaltSize - 1) As Byte
    Dim iv(ivSize - 1) As Byte
    Array.Copy(encryptedBytes, 1, salt, 0, SaltSize)
    Array.Copy(encryptedBytes, 1 + SaltSize, iv, 0, ivSize)

    TripleDes.Key = DeriveKey(salt)
    TripleDes.IV = iv

    ' Create the stream.
    Dim ms As New System.IO.MemoryStream
    ' Create the decoder to write to the stream.
    Dim decStream As New CryptoStream(ms, 
        TripleDes.CreateDecryptor(), 
        System.Security.Cryptography.CryptoStreamMode.Write)

    ' Use the crypto stream to write the byte array to the stream.
    decStream.Write(encryptedBytes, headerSize, 
        encryptedBytes.Length - headerSize)
    decStream.FlushFinalBlock()

    ' Convert the plaintext stream to a string.
    Return System.Text.Encoding.Unicode.GetString(ms.ToArray)
End Function

    Die Wrapperklasse kann jetzt zum Schutz von Benutzerressourcen verwendet werden. In diesem Beispiel wird es verwendet, um private Benutzerdaten sicher in einer öffentlich zugänglichen Textdatei zu speichern.

So testen Sie den Verschlüsselungswrapper

  1. Fügen Sie in einer separaten Klasse eine Methode hinzu, die die Wrappermethode EncryptData verwendet, um eine Zeichenfolge zu verschlüsseln und in den Ordner "Eigene Dokumente" des Benutzers zu schreiben.

    Sub TestEncoding()
    Dim plainText As String = InputBox("Enter the plain text:")
    Dim password As String = InputBox("Enter the password:")

    Dim wrapper As New Simple3Des(password)
    Dim cipherText As String = wrapper.EncryptData(plainText)

    MsgBox("The cipher text is: " & cipherText)
    My.Computer.FileSystem.WriteAllText( 
        My.Computer.FileSystem.SpecialDirectories.MyDocuments & 
        "\cipherText.txt", cipherText, False)
End Sub

  2. Fügen Sie eine Methode hinzu, die die verschlüsselte Zeichenfolge aus dem Ordner "Eigene Dokumente" des Benutzers liest und die Zeichenfolge mit der Wrappermethode DecryptData entschlüsselt.

    Sub TestDecoding()
    Dim cipherText As String = My.Computer.FileSystem.ReadAllText( 
        My.Computer.FileSystem.SpecialDirectories.MyDocuments & 
            "\cipherText.txt")
    Dim password As String = InputBox("Enter the password:")
    Dim wrapper As New Simple3Des(password)

    ' DecryptData throws if the wrong password is used.
    Try
        Dim plainText As String = wrapper.DecryptData(cipherText)
        MsgBox("The plain text is: " & plainText)
    Catch ex As System.Security.Cryptography.CryptographicException
        MsgBox("The data could not be decrypted with the password.")
    End Try
End Sub

  3. Fügen Sie Benutzeroberflächencode hinzu, um die Methoden TestEncoding und TestDecoding aufzurufen.

  4. Führen Sie die Anwendung aus.

    Beachten Sie beim Testen der Anwendung, dass die Daten nicht entschlüsselt werden, wenn Sie das falsche Kennwort angeben.

Siehe auch

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