Przewodnik: szyfrowanie i odszyfrowywanie ciągów w Visual Basic

W tym przewodniku pokazano, jak używać TripleDES klasy do szyfrowania i odszyfrowywania ciągów przy użyciu algorytmu Triple Data Encryption Standard (3DES). Pierwszym krokiem jest utworzenie prostej klasy otoki, która hermetyzuje algorytm 3DES i przechowuje zaszyfrowane dane jako ciąg zakodowany w formacie base-64. Następnie to opakowanie służy do bezpiecznego przechowywania prywatnych danych użytkownika w pliku tekstowym czytelnym dla wszystkich.

Szyfrowanie służy do ochrony wpisów tajnych użytkownika (na przykład haseł) i tworzenia poświadczeń nieczytelnych przez nieautoryzowanych użytkowników. Dzięki czemu można chronić tożsamość autoryzowanego użytkownika przed kradzieżą, co chroni zasoby użytkownika i zapewnia niezaprzeczalność. Szyfrowanie może również chronić dane użytkownika przed uzyskaniem dostępu przez nieautoryzowanych użytkowników.

Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Usługi kryptograficzne.

Ważne

Algorytmy Rijndael (określane obecnie jako Advanced Encryption Standard [AES]) i Triple Data Encryption Standard (3DES) zapewniają większe bezpieczeństwo niż DES, ponieważ są bardziej intensywnie obliczeniowe. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz DES i Rijndael.

Aby utworzyć opakowanie szyfrowania

  1. Utwórz klasę Simple3Des , aby hermetyzować metody szyfrowania i odszyfrowywania.

    Public NotInheritable Class Simple3Des
End Class

  2. Dodaj import przestrzeni nazw kryptografii na początku pliku zawierającego klasę Simple3Des .

    Imports System.Security.Cryptography

  3. W klasie Simple3Des dodaj pola prywatne do przechowywania dostawcy usług kryptograficznych 3DES, określonego klucza oraz wersji formatu, rozmiaru soli i liczby iteracji.

    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. Dodaj prywatną metodę, która tworzy tablicę bajtów na podstawie określonego klucza i soli.

    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. Dodaj konstruktor, który przechowuje określony klucz.

    Parametr key steruje metodami EncryptData i DecryptData .

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

  6. Dodaj metodę publiczną, która szyfruje ciąg.

    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. Dodaj metodę publiczną, która odszyfrowuje ciąg.

    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

    Klasa opakowująca może teraz służyć do ochrony zasobów użytkownika. W tym przykładzie jest używany do bezpiecznego przechowywania prywatnych danych użytkownika w publicznie dostępnym pliku tekstowym.

Aby przetestować warstwę szyfrowania

  1. W oddzielnej klasie dodaj metodę, która używa metody wrappera EncryptData do szyfrowania ciągu i zapisz go do folderu Moje dokumenty użytkownika.

    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. Dodaj metodę, która odczytuje zaszyfrowany ciąg z folderu Moje Dokumenty użytkownika i odszyfrowuje ciąg za pomocą metody wrappera DecryptData.

    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. Dodaj kod interfejsu użytkownika do wywołania metod TestEncoding i TestDecoding.

  4. Uruchom aplikację.

    Podczas testowania aplikacji zwróć uwagę, że nie będzie ona odszyfrowywać danych, jeśli podasz nieprawidłowe hasło.

Zobacz także

  • Last updated on