C# 的 Rijndael、AES、AesManaged、AesCryptoServiceProvider類整理分析

最近又在搞C#的加密，說實話，CSCrypt項目的開發真讓我漲了很多知識。

我在開發CSCrypt的過程中發現一個很有趣的現象，用Rijndael類加密的時候，即使不設置CipherMode、 PaddingMode、KeySize、BlockSize，加密解密一樣能正常運作。我感覺有點奇怪，並且非常疑惑，因為我以往在網上看到別人寫的 AES加密例子，都是用Rijndael類實現的，那麼為什麼AES需要設置的屬性，到了Rijndael卻不是必須設置的呢？如果我沒有設定，那麼它默 認又是用什麼參數呢？

帶著疑問谷歌了好久都找不到我想要的答案。反而找到了微軟MSDN中的一個建議：
Rijndael 類是Aes算法的早期版本。 應使用Aes方法代替Rijndael。 更多信息，請在.NET安全博客中參見項 The Differences Between Rijndael and AES（Rijndael和AES之間的差異）。

原來C#是帶有AES類的，可以直接調用，無需非要Rijndael來實現。從.NET 3.5版本開始，C#就有AES類了，而Rijndael類在每一個版本都有。

後來我又再搜索了一下，根據我在國外網站搜索到的資料分析，我簡單將C#中的有關AES加密的類說一下。

Rijndael、AES、AesManaged、AesCryptoServiceProvider類的說明

• Rijndael類：表示Rijndael對稱加密算法的所有實現必須從其繼承的基類。
• Aes類：表示高級加密標準（AES）的所有實現都必須從中繼承的抽象基類。
• AesManaged類：提供高級加密標準（AES）對稱算法的託管實現（RijndaelManaged 類與它類似，故此不談。）
• AesCryptoServiceProvider類：使用高級加密標準（AES）算法的加密應用程序編程接口（CAPI）實現來執行對稱加密和解密。

Rijndael、AES、AesManaged、AesCryptoServiceProvider類的對比

• Rijndael是AES的早期版本，也就是在它被選為AES那個時候的版本。
• AES 算法實質上是具有固定塊大小和迭代計數的 Rijndael 對稱算法。
• Rijndael的BlockSize支持128, 160, 192, 224, 256bits。
• AES的BlockSize只能是128bits。
• AesManaged類的功能與 RijndaelManaged 類相同，但它將塊限制為 128 位，且不允許反饋模式。
• AesCryptoServiceProvider類符合FIPS標準，並且調用Windows加密API，使用Rsaenh.dll，並已通過NIST的CMVP驗證，而其他的類都不符合FIPS標準，也沒有通過驗證。

結論

如果你想在你的應用程式上使用標準的AES算法，建議使用AesCryptoServiceProvider類，

如果你想在你的應用程式上混用 RijndaelManged類和AesCryptoServiceProvider類，建議使用CBC模式代替CFB模式，它們的CBC模式實現是相同 的。

如果你想用RijndaelManged類實現AES，你必須將BlockSize設置為128bits，必須將feedbacksize設置為128bits，並且不能使用CFB模式。


AES 演算法
2.0：RijndaelManaged 類別 (AES又叫Rijndael)
3.5：除了原本的 RijndaelManaged 類別 還多了 AesCryptoServiceProvider 類別，這兩個類別產生的結果相同。
AES與DES這兩種加密演算法都需要KEY與IV，AES/DES類別都有以下兩種屬性，必需要依照規則丟固定長度的Bit

• LegalBlockSizes是表示IV的容許長度，單位Bit
• LegalKeySizes表示KEY的容許長度，單位Bit

為了方便講解，我整理出下表：

PS.1 Byte=8 Bit, 所以 128 Bit = 16 Byte, 256 Bit = 32 Byte
所以我們在餵KEY跟IV的時候，就會有長度限制的問題要注意