CNG 加密解密全面指南：使用 IV 提升安全性

2024-03-22 23:36:27

CNG 加密解密入门：使用 IV 增强安全性

简介

加密是保护敏感数据免遭未经授权访问的至关重要的工具。CNG（加密下一代）是一个强大的加密 API，可用于在 Windows 系统上执行各种加密操作。在本指南中，我们将深入了解如何使用 CNG 进行加密解密，重点关注使用初始化向量 (IV) 以增强安全性。

CNG 简介

CNG 是一个用于加密和解密数据的应用程序编程接口 (API)。它提供对多种加密算法和密钥管理功能的访问，包括对称和非对称加密、哈希和签名。CNG 的优势在于其高性能、可扩展性和易用性。

使用 CNG 加密解密

使用 CNG 进行加密解密涉及以下步骤：

1. 创建加密提供程序对象

首先，获取一个加密提供程序对象，指定要使用的算法和实现。

2. 生成密钥

接下来，生成一个密钥，它是加密和解密过程的基础。

3. 创建加密会话

建立一个加密会话，它代表加密和解密操作的上下文。

4. 加密数据

使用 BCryptEncrypt 函数加密数据，提供输入数据、输出缓冲区和 IV。

5. 解密数据

同样，使用 BCryptDecrypt 函数解密数据，提供输入数据、输出缓冲区和 IV。

IV 的重要性

IV 是一个随机数，在每次加密操作中添加，以防止攻击者分析加密模式并破解密文。它通过增加加密过程的熵来增强安全性。

代码示例

以下 C# 代码示例演示了如何使用 CNG 进行加密解密，并使用 IV 增强安全性：

// ...
using System;
// ...
public static void EncryptDecryptWithCng()
{
    // Generate an AES key
    IntPtr hAlgorithm;
    BCryptOpenAlgorithmProvider(out hAlgorithm, "AES", null, 0);

    IntPtr hKey;
    BCryptGenerateSymmetricKey(hAlgorithm, out hKey, IntPtr.Zero, 0, IntPtr.Zero, 0, 0);

    // Create a hash for the IV
    IntPtr hHash;
    BCryptCreateHash(hAlgorithm, out hHash, IntPtr.Zero, 0, IntPtr.Zero, 0, 0);

    // Set the IV
    byte[] iv = new byte[16];
    BCryptEncrypt(hKey, iv, iv.Length, IntPtr.Zero, IntPtr.Zero, 0, iv, iv.Length, ref iv.Length, 0);

    // Encrypt the data
    string plaintext = "Hello, world!";
    byte[] ciphertext;
    int ciphertextLength = plaintext.Length + 16;
    ciphertext = new byte[ciphertextLength];
    BCryptEncrypt(hKey, plaintext, plaintext.Length, IntPtr.Zero, iv, iv.Length, ciphertext, ciphertextLength, ref ciphertextLength, 0);

    // Decrypt the data
    byte[] decryptedtext;
    int decryptedtextLength = ciphertextLength - 16;
    decryptedtext = new byte[decryptedtextLength];
    BCryptDecrypt(hKey, ciphertext, ciphertextLength, IntPtr.Zero, iv, iv.Length, decryptedtext, decryptedtextLength, ref decryptedtextLength, 0);

    // Print the decrypted text
    string decryptedString = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(decryptedtext);
    Console.WriteLine(decryptedString);
}