复习做UWP时涉及到的几种加密签名相关

超、凢脫俗 2022-04-10 12:15 111阅读 0赞

原文: [复习做UWP时涉及到的几种加密签名相关][UWP]

本人菜鸟一枚，大学里凭兴趣学了一点WP的皮毛，后来又幸运（或者不幸）的进了一家专注于Windows生态的公司做了一段时间的UWP。在博客园写点自己遇到的东西，作为分享，也作为自己的备忘，如果有错误的地方，或者可以提升B格的地方，希望园子里的大神们不吝赐教。

初进公司时，公司要做支付相关的业务，需要和支付宝、优易付、爱贝等支付渠道对接，对新手的我来说，加密或者是签名简直难到死，学校里哪用过这个，OMG，只能迎着头皮找资料。

这里我想请教大家一个问题，就是如何学习。例如当你遇到一个陌生的东西，你是如何查找资料解决问题的？当我需要做加密的时候我的做法是打开百度搜索“WP 3des加密”，这样找出来的结果基本都不能用。。。后来终于在博客园看到了两篇相关的博客，我才知道原来要实现相关功能需要哪几个类哪几个方法，这个过程大概用了一周吧，效率超低。

解决我燃眉之急的两篇博客分别是：

王磊：http://www.cnblogs.com/webabcd/archive/2013/06/03/3114657.html

老周：http://www.cnblogs.com/tcjiaan/p/4303918.html

看了这两篇博客就知道该使用哪些类了，再接下来就相对简单了。非常感谢两位老师的分享和指导。

在RT应用中，涉及到加/解密的API都在以下几个命名空间里：

1、Windows.Security.Cryptography

2、Windows.Security.Cryptography.Core

3、Windows.Security.Cryptography.DataProtection

接下来分享一下我在项目中做过的几个加密/签名，进行了一下简单的封装，还望大家指点

1.3des加密

![ContractedBlock.gif][] ![ExpandedBlockStart.gif][]

internal sealed class TripleDesEncryptHelper
        {
    
            //加/解密 第一步 
            //通过SymmetricKeyAlgorithmProvider的静态方法OpenAlgorithm()得到一个SymmetricKeyAlgorithmProvider实例
            //该方法参数是要使用的加/解密算法的名字
            internal static SymmetricKeyAlgorithmProvider syprd = SymmetricKeyAlgorithmProvider.OpenAlgorithm(SymmetricAlgorithmNames.TripleDesEcb);
    
    
            /// <summary>
            /// 加密函数
            /// </summary>
            /// <param name="data">需要加密的字符串</param>
            /// <returns>返回加密后的结果</returns>
            public static string Encrypt(string data, string key)
            {
                string encryptedData = null;
                try
                {
                    byte[] dataBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(data);
                    //这里我自己写了一个pkcs5对齐，不过后来有看到过C#pkcs5和pkcs7是一样的说法，有待验证
                    byte[] pkcs5databytes = pkcs5(dataBytes);
                    IBuffer databuffer = pkcs5databytes.AsBuffer();
    
                    byte[] keyBytes = Convert.FromBase64String(key);
                    IBuffer keybuffer = keyBytes.AsBuffer();
                    //构造CryptographicKey
                    CryptographicKey cryptographicKey = syprd.CreateSymmetricKey(keybuffer);
                    //加密
                    //Encrypt需要三个参数分别为加密使用的Key，需要加密的Data，以及向量IV
                    //Des加密中Ecb模式和Cbc模式的区别就在于是否必须使用向量IV
                    IBuffer cryptBuffer = CryptographicEngine.Encrypt(cryptographicKey, databuffer, null);      **************/
                    byte[] enctyptedBytes = cryptBuffer.ToArray();
                    //进行base64编码
                    encryptedData = Convert.ToBase64String(enctyptedBytes); 
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    DebugHelper.Log("TripleDesEncryptHelper.Encrypt", ex.Message);
                }
                return encryptedData.Trim();
            }
    
            /// <summary>
            /// 解密函数
            /// </summary>
            /// <param name="data">待解密的字符串</param>
            /// <returns>解密后的数据</returns>
            public static string Decrypt(string data, string key)
            {
                string decryptedData = null;
                try
                {
                    byte[] dataBytes = Convert.FromBase64String(data);
                    IBuffer dataBuffer = dataBytes.AsBuffer();
                    byte[] keyBytes = Convert.FromBase64String(key);
                    IBuffer keybuffer = keyBytes.AsBuffer();
                    CryptographicKey cryptographicKey = syprd.CreateSymmetricKey(keybuffer);
                    IBuffer decryptedBuffer = CryptographicEngine.Decrypt(cryptographicKey, dataBuffer, null);
                    decryptedData = CryptographicBuffer.ConvertBinaryToString(BinaryStringEncoding.Utf8, decryptedBuffer);
                    //防止乱码
                    var result = System.Text.RegularExpressions.Regex.Match(decryptedData, "[a-zA-Z0-9]*");
                    decryptedData = result.ToString();
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    DebugHelper.Log("TripleDesEncryptHelper.Decrypt", ex.Message);
                }
                return decryptedData;
            }
    
    
    
    
            /// <summary>
            /// 把数据进行pkcs5对齐
            /// </summary>
            /// <param name="databytes">待处理的数据</param>
            /// <returns></returns>
            private static byte[] pkcs5(byte[] databytes)
            {
                byte[] newBytes = null;
    
                int datalength = databytes.Length;
                int blocksize = (int)syprd.BlockLength;
                if (!(datalength % blocksize == 0))
                {
                    int need = blocksize - (datalength % 8);
                    newBytes = new byte[datalength + need];
                    for (int i = 0; i < datalength; i++)
                    {
                        newBytes[i] = databytes[i];
                    }
                    byte xx = 0x0;
                    switch (need)
                    {
                        case 1:
                            xx = 0x1;
                            break;
                        case 2:
                            xx = 0x2;
                            break;
                        case 3:
                            xx = 0x3;
                            break;
                        case 4:
                            xx = 0x4;
                            break;
                        case 5:
                            xx = 0x5;
                            break;
                        case 6:
                            xx = 0x6;
                            break;
                        case 7:
                            xx = 0x7;
                            break;
                    }
                    for (int i = 0; i < need; i++)
                    {
                        newBytes[datalength + i] = xx;
                    }
                }
                else
                {
                    newBytes = new byte[datalength + 8];
                    for (int i = 0; i < datalength; i++)
                    {
                        newBytes[i] = databytes[i];
                    }
                    byte xx = 0x8;
                    for (int i = 0; i < 8; i++)
                    {
                        newBytes[datalength + i] = xx;
                    }
                }
                return newBytes;
            }
    }

2. Sha1签名

根据爱贝的要求，需要先将数据进行sha1 hash，再将hash后的数据进行sha1签名

![ContractedBlock.gif][] ![ExpandedBlockStart.gif][]

internal sealed class Sha1SignHelper
        {
            /// <summary>
            /// 用sha1进行签名
            /// </summary>
            /// <param name="data">需要签名的数据</param>
            /// <param name="key">签名私钥</param>
            /// <returns></returns>
            internal static string Sha1Sign(string data, string key)
            {
                string signedData = null;
                IBuffer dataBuffer = Encoding.UTF8.GetBytes(data).AsBuffer();
                try
                {
                    AsymmetricKeyAlgorithmProvider asymmetricAlgorithm = AsymmetricKeyAlgorithmProvider.OpenAlgorithm("RSASIGN_PKCS1_SHA1");
                    //创建一个公钥私钥对
                    CryptographicKey KeyPair = asymmetricAlgorithm.ImportKeyPair(CryptographicBuffer.DecodeFromBase64String(key), CryptographicPrivateKeyBlobType.Pkcs1RsaPrivateKey);
                    //哈希计算data
                    HashAlgorithmProvider provider = HashAlgorithmProvider.OpenAlgorithm(Windows.Security.Cryptography.Core.HashAlgorithmNames.Sha1);
                    IBuffer hashedData = provider.HashData(dataBuffer);
                    //签名
                    IBuffer signedHashedBuffer = CryptographicEngine.SignHashedData(KeyPair, hashedData);
                    signedData = CryptographicBuffer.EncodeToBase64String(signedHashedBuffer);
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    DebugHelper.Log("Sha1SignHelper.Sha1Sign", ex.Message);
                }
                return signedData;
            }
    
            internal static bool Sha1VerifySignature(string oldText, string signature, string publicKey)
            {
                bool dataCorrect = false;
                try
                {
                    AsymmetricKeyAlgorithmProvider asymmetricAlgorithm = AsymmetricKeyAlgorithmProvider.OpenAlgorithm("RSASIGN_PKCS1_SHA1");
                    //创建一个公钥私钥对
                    IBuffer pubKeyBuffer = Convert.FromBase64String(publicKey).AsBuffer();
                    CryptographicKey KeyPair = asymmetricAlgorithm.ImportPublicKey(CryptographicBuffer.DecodeFromBase64String(publicKey));
                    // 验证签名（通过公钥）
                    IBuffer databuffer = CryptographicBuffer.ConvertStringToBinary(oldText, BinaryStringEncoding.Utf8); ;
                    dataCorrect = CryptographicEngine.VerifySignature(KeyPair, databuffer, Convert.FromBase64String(signature).AsBuffer());
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    DebugHelper.Log("Sha1SignHelper.Sha1VerifySignature", ex.Message);
                }
                return dataCorrect;
            }
        }

对接过支付宝的大神们应该比较熟悉，支付宝与爱贝的区别就在于支付宝是先md5哈希，再sha1签名，可是我将

HashAlgorithmProvider provider = HashAlgorithmProvider.OpenAlgorithm(Windows.Security.Cryptography.Core.HashAlgorithmNames.Sha1);

改为

HashAlgorithmProvider provider = HashAlgorithmProvider.OpenAlgorithm(Windows.Security.Cryptography.Core.HashAlgorithmNames.Md5);

签名后得到的数据却始终与支付宝匹配不上，无奈只能在服务器上完成这一环节，有知道问题所在的大神们可以指点一下。

以上就是我在做支付时用到过的加密/签名算法，自己封装成了类以便使用。

做完这个项目后其实我对加密/签名算法本身还是一头雾水，并不理解算法的本质原理，只是完成了功能而已，所以过程中也遇到了几个问题：

1.永远sha1签名的私钥的格式 CryptographicKey KeyPair = asymmetricAlgorithm.ImportKeyPair(CryptographicBuffer.DecodeFromBase64String(key), CryptographicPrivateKeyBlobType.Pkcs1RsaPrivateKey)中CryptographicPrivateKeyBlobType.Pkcs1RsaPrivateKey和CryptographicPrivateKeyBlobType.Pkcs8RawPrivateKeyInfo的区别

2.pem格式密钥和xml格式密钥怎么转换

3.为什么先md5哈希再rsa签名始终和支付宝对不上？

如果有理解深入的大神，希望可以指点一下。

第一次写博客，可能思路不清晰，望见谅！

[UWP]: http://www.cnblogs.com/StartAllOverAgain/p/6081933.html
[ContractedBlock.gif]: https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif
[ExpandedBlockStart.gif]: /images/20220330/0e0028337fd74f31ae4e97ee132a56ee.png