如何在數據塊中加密/解密數據？

我對C＃和加密很新，所以請耐心等待。我想保存一些二進制數據（「對象」 - 事實上大部分只是對象的一部分，因此我不能/不使用序列化，BinaryWriter等），我想在內存中加密它，然後使用FileStream 。起初我想使用某種Xor，但我不知道它很容易破壞，現在我改變了代碼來使用Aes。如何在數據塊中加密/解密數據？

事情是我會有一些相對較大的文件，而且我經常只需要更改或讀取像32字節的數據。因此，我必須能夠僅加密一塊數據，並且只能解密所需的數據塊。現在我只想出下面的解決方案。

當保存數據時，我循環遍歷所有數據並在循環中加密一塊數據並將其寫入文件。在閱讀時，我有循環讀取數據塊，並且在循環中我必須聲明解密器，而我發現它非常低效。

這裏是保存加密&代碼：

 //setup file stream for saving data 
     FileStream fStream = new FileStream(fileName, FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Write, FileShare.Read, 1024, false); 

     //setup encryption (AES) 
     SymmetricAlgorithm aes = Aes.Create(); 
     byte[] key = { 145, 12, 32, 245, 98, 132, 98, 214, 6, 77, 131, 44, 221, 3, 9, 50 }; 
     byte[] iv = { 15, 122, 132, 5, 93, 198, 44, 31, 9, 39, 241, 49, 250, 188, 80, 7 }; 
     aes.Padding = PaddingMode.None; 
     ICryptoTransform encryptor = aes.CreateEncryptor(key, iv); 

     foreach(....) 
     { 
      //data manipulation 

      //encryption 
      MemoryStream m = new MemoryStream(); 
      using (Stream c = new CryptoStream(m, encryptor, CryptoStreamMode.Write)) 
       c.Write(data, 0, data.Length); 
      byte[] original = new byte[32]; 
      original = m.ToArray(); 
      fStream.Write(original, 0, original.Length); 
     }

密鑰和IV是硬編碼只是爲了能夠更容易調試和解決問題，一旦這將工作我會改的方向鍵和IV的產生。

下面的代碼，用於讀取&解密：的FileStream fstream的新=的FileStream（文件名，FileMode.Open，FileAccess.Read，FileShare.Read，4096，假）;

  //setup encryption (AES) 
      SymmetricAlgorithm aes = Aes.Create(); 
      byte[] key = { 145, 12, 32, 245, 98, 132, 98, 214, 6, 77, 131, 44, 221, 3, 9, 50 }; 
      byte[] iv = { 15, 122, 132, 5, 93, 198, 44, 31, 9, 39, 241, 49, 250, 188, 80, 7 }; 
      aes.Padding = PaddingMode.None; 

      //reading 
      while (numBytesToRead > 0) 
      { 
       byte[] original = new byte[32]; 
       byte[] data = new byte[32]; 
       int len = fStream.Read(original, 0, 32); 

       //error checking ... 

       //decryption 
       ICryptoTransform decryptor = aes.CreateDecryptor(key, iv); //this is a slow operation 
       MemoryStream m = new MemoryStream(); 
       using (Stream c = new CryptoStream(m, decryptor, CryptoStreamMode.Write)) 
        c.Write(original, 0, original.Length); 
       data = m.ToArray(); 

       //data manipulation ... 
      }

那麼，事情是，我覺得它是非常低效的創建一個循環中的解密器。將會有相當多的數據。如果我在進入循環之前創建它，那麼我無法正確解密，必須更改加密（在循環之前聲明加密流和內存流），但是我無法僅加密/解密所需的大塊數據。也沒有太多隻需要隨機讀取/寫入的文件。例如，在某些文件中，我想從某個位置讀到文件結尾，這可能相當多。

您對此有何看法？有沒有更好的方法來實現這一目標？也許不同的加密算法（一開始我想使用某種異或，但我發現它很容易「破解」）？

p.s.我想在內存中加密，我必須使用可搜索的流。

來源

2011-02-23 Ben

我假設你想要一個不同的加密模式，如XTS。 – CodesInChaos 2011-02-23 11:43:03

如果你想完全隨機存取，ECB是最好的選擇（如earlier answer建議）。您不需要爲每個塊重新創建加密流，因爲它不使用IV並且加密塊不會對流進行置換（與大多數其他模式不同，後者根據先前的塊或塊的位置流）。維基百科有一個nice illustration（ciphertux圖片）這種模式的問題之一。

如果您的文件在邏輯上由較大的塊組成（如虛擬磁盤中的數據庫記錄或磁盤扇區），則應考慮將它們作爲單元加密。在CBC模式下，每次寫入塊並將其與塊一起存儲（因此每塊需要額外存儲32個字節）時，您將爲每個塊產生一個新的隨機IV，並且您需要重寫整個塊，即使單字節更改，但安全性會更好。

來源

2011-02-23 16:17:51 aaz

您可以使用ECB加密模式（CipherMode.ECB）。其他加密模式將密碼和/或純文本反饋給下一塊文本進行加密/解密。這提供了更高的安全性，因爲重複的部分以不同的方式加密。但是，它要求完整的流被解密。使用電子代碼簿（ECB）模式，每個塊都單獨加密，因此您可以在密碼塊邊界實現隨機訪問。但是，歐洲央行引入了漏洞，尤其是在明文重複的情況下。 See here

來源

2011-02-23 11:59:32

我剛剛收到一條有關使用GCM而不是ECB的提示。 ECB就像你可能不是一個非常安全的方法，我現在正在使用Bouncy Castle API實現一個原型（檢查這個線程：https://stackoverflow.com/a/10366194/637783）。

來源

2012-09-07 08:27:58 Andreas

如果您想通過塊解密塊，你必須保持最後的8個字節，並把它作爲IV爲下一個塊

while ((count = fileRead.Read(read, 0, 16)) > 0) 
       { 
        if (transed > 0) 
         aes.IV = read; 
        transed += count; 
        ... 
       }

來源

2017-06-29 09:41:53

如何在數據塊中加密/解密數據？

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