在数字化时代，数据安全是每个应用程序都必须重视的环节。无论是用户的个人信息、敏感的商业数据，还是重要的系统配置，都需要得到妥善的保护。C# 作为一种广泛应用的编程语言，提供了丰富且强大的加密解密功能，帮助开发者构建安全可靠的应用。本文将深入探讨 C# 高级编程中的加密解密技术，从基础概念到实际应用，全面解析如何保障数据的安全性。
一、加密解密基础概念
1、对称加密
对称加密是指加密和解密使用相同密钥的加密算法。其优点是加密解密速度快，适合处理大量数据；缺点是密钥管理困难，因为发送方和接收方必须安全地共享相同的密钥。常见的对称加密算法有 AES（高级加密标准）、DES（数据加密标准）等。
2、非对称加密
非对称加密使用一对密钥，即公钥和私钥。公钥可以公开，用于加密数据；私钥由所有者保密，用于解密数据。这种方式解决了对称加密中密钥共享的问题，常用于密钥交换、数字签名等场景。典型的非对称加密算法有 RSA、ECC（椭圆曲线密码学）等。
3、哈希算法
哈希算法不是严格意义上的加密解密算法，它将任意长度的数据映射为固定长度的哈希值。哈希值具有单向性，即无法从哈希值反向推导出原始数据，常用于数据完整性校验和密码存储等场景。常见的哈希算法包括 MD5、SHA-256 等 。
二、C# 中的对称加密实现（以 AES 为例）
AES 是目前最常用的对称加密算法之一，在 C# 中可以通过System.Security.Cryptography命名空间下的类来实现。
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;
namespace EncryptionDecryption.对称加密.AES加密解密
{
/// <summary>
/// AES（高级加密标准）
/// AES 是对称加密算法：速度快，安全性高，适合大数据量加密。
/// AES 加密：将原始字符串加密成密文。
/// AES 解密：将密文解密还原成原始字符串。
///
/// 优点：
/// 安全性强：至今无有效破解，AES-256尤其安全。
/// 速度快：对称加密算法，硬件加速广泛支持。
/// 标准化：全球广泛使用，可靠性和兼容性强。
/// 灵活性高：支持多种加密模式，满足不同场景需求。
///
/// 缺点：
/// 密钥管理复杂：密钥一旦泄露，加密内容将完全暴露。
/// 对称加密局限：需要安全传输密钥，否则容易中间人攻击。
/// 不可加解密同一文件：使用相同IV会导致相同密文，存在安全隐患。
///
/// 适用场景
/// 1、文件加密：对个人数据、数据库文件进行加密存储。
/// 2、网络通信加密：如HTTPS、VPN、Wi-Fi加密（WPA2）。
/// 3、磁盘加密：BitLocker、VeraCrypt等工具均使用AES。
/// 4、加密存储：如Token、密码存储、API密钥加密等。
/// 5、流媒体加密：使用AES-CFB或AES-CTR模式，防止实时窃听。
///
/// </summary>
public class AESCrypto
{
// 加密方法
/// <summary>
/// 使用AES加密字符串
/// </summary>
/// <param name="plainText">待加密的明文字符串</param>
/// <param name="key">加密密钥（32字节）</param>
/// <param name="iv">初始化向量（16字节）</param>
/// <returns>加密后的Base64字符串</returns>
public static string AESEncrypt(string plainText, string key, string iv)
{
// 使用AES算法创建加密服务提供程序
using (Aes aes = Aes.Create())
{
// 设置AES加密的密钥和初始化向量（IV）
aes.Key = Encoding.UTF8.GetBytes(key);
aes.IV = Encoding.UTF8.GetBytes(iv);
aes.Mode = CipherMode.CBC; // 使用CBC模式进行加密
aes.Padding = PaddingMode.PKCS7; // 使用PKCS7填充，保证块大小对齐
// 创建内存流用于存储加密后的字节
using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
{
// 创建加密流，将AES加密流与内存流连接
using (CryptoStream cs = new C