C# AES暗号化（開発者向けの仕組み）

How AES Works in C

C#のAES暗号化アルゴリズムはSystem.Security.Cryptography名前空間の一部です。 この名前空間にはAESクラスが含まれており、これを使用してAESのインスタンスを作成し、キーサイズ、暗号モード、パディングモードを指定し、秘密キーを使用してデータを暗号化および復号化できます。

C#でAESを使用するには、次の基本的な手順に従います。

1. Aes.Create() を使用して AES クラスのインスタンスを作成します。
2. キー、IV、および暗号モードなどの関連パラメータを設定します。
3. ICryptoTransformインターフェイスを使用してデータを暗号化し、MemoryStreamに書き込みます。
4. 同じキーとIVを使用してデータを復号化します。

C#で基本的な暗号化プロセスと復号プログラムを作成しましょう。

using System;
using System.IO;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;

class Program
{
    // Declare a static byte array for encrypted data
    public static byte[] encryptedData;

    // Main method to demonstrate encryption and decryption
    public static void Main(string[] args)
    {
        // String plaintext to be encrypted
        string plaintext = "This is some sensitive data!";
        string key = "abcdefghijklmnop"; // 128-bit key (16 characters)

        // Encrypt the plaintext
        string ciphertext = Encrypt(plaintext, key);
        Console.WriteLine("Encrypted Data: " + ciphertext);

        // Decrypt the ciphertext
        string decryptedData = Decrypt(ciphertext, key);
        Console.WriteLine("Decrypted Data: " + decryptedData);
    }

    // Method to encrypt data
    public static string Encrypt(string plaintext, string key)
    {
        // Create a new instance of the AES encryption algorithm
        using (Aes aes = Aes.Create())
        {
            aes.Key = Encoding.UTF8.GetBytes(key);
            aes.IV = new byte[16]; // Initialization vector (IV)

            // Create an encryptor to perform the stream transform
            ICryptoTransform encryptor = aes.CreateEncryptor(aes.Key, aes.IV);

            // Create the streams used for encryption
            using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
            {
                // Create a CryptoStream using the encryptor
                using (CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, encryptor, CryptoStreamMode.Write))
                {
                    using (StreamWriter sw = new StreamWriter(cs))
                    {
                        sw.Write(plaintext);
                    }
                }
                // Store the encrypted data in the public static byte array
                encryptedData = ms.ToArray();
                return Convert.ToBase64String(encryptedData);
            }
        }
    }

    // Method to decrypt data
    public static string Decrypt(string ciphertext, string key)
    {
        using (Aes aes = Aes.Create())
        {
            aes.Key = Encoding.UTF8.GetBytes(key);
            aes.IV = new byte[16]; // Initialization vector (IV)

            // Create a decryptor to perform the stream transform
            ICryptoTransform decryptor = aes.CreateDecryptor(aes.Key, aes.IV);

            // Create the streams used for decryption
            using (MemoryStream ms = new MemoryStream(Convert.FromBase64String(ciphertext)))
            {
                using (CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, decryptor, CryptoStreamMode.Read))
                {
                    using (StreamReader sr = new StreamReader(cs))
                    {
                        return sr.ReadToEnd();
                    }
                }
            }
        }
    }
}

using System;
using System.IO;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;

class Program
{
    // Declare a static byte array for encrypted data
    public static byte[] encryptedData;

    // Main method to demonstrate encryption and decryption
    public static void Main(string[] args)
    {
        // String plaintext to be encrypted
        string plaintext = "This is some sensitive data!";
        string key = "abcdefghijklmnop"; // 128-bit key (16 characters)

        // Encrypt the plaintext
        string ciphertext = Encrypt(plaintext, key);
        Console.WriteLine("Encrypted Data: " + ciphertext);

        // Decrypt the ciphertext
        string decryptedData = Decrypt(ciphertext, key);
        Console.WriteLine("Decrypted Data: " + decryptedData);
    }

    // Method to encrypt data
    public static string Encrypt(string plaintext, string key)
    {
        // Create a new instance of the AES encryption algorithm
        using (Aes aes = Aes.Create())
        {
            aes.Key = Encoding.UTF8.GetBytes(key);
            aes.IV = new byte[16]; // Initialization vector (IV)

            // Create an encryptor to perform the stream transform
            ICryptoTransform encryptor = aes.CreateEncryptor(aes.Key, aes.IV);

            // Create the streams used for encryption
            using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
            {
                // Create a CryptoStream using the encryptor
                using (CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, encryptor, CryptoStreamMode.Write))
                {
                    using (StreamWriter sw = new StreamWriter(cs))
                    {
                        sw.Write(plaintext);
                    }
                }
                // Store the encrypted data in the public static byte array
                encryptedData = ms.ToArray();
                return Convert.ToBase64String(encryptedData);
            }
        }
    }

    // Method to decrypt data
    public static string Decrypt(string ciphertext, string key)
    {
        using (Aes aes = Aes.Create())
        {
            aes.Key = Encoding.UTF8.GetBytes(key);
            aes.IV = new byte[16]; // Initialization vector (IV)

            // Create a decryptor to perform the stream transform
            ICryptoTransform decryptor = aes.CreateDecryptor(aes.Key, aes.IV);

            // Create the streams used for decryption
            using (MemoryStream ms = new MemoryStream(Convert.FromBase64String(ciphertext)))
            {
                using (CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, decryptor, CryptoStreamMode.Read))
                {
                    using (StreamReader sr = new StreamReader(cs))
                    {
                        return sr.ReadToEnd();
                    }
                }
            }
        }
    }
}

コードの説明

1. Aes.Create(): AES 暗号化アルゴリズムの新しいインスタンスを作成します。
2. aes.Key:暗号化と復号化の両方に使用されるキー。 サイズは128ビット(16バイト)、192ビット、または256ビットのように有効でなければなりません。
3. aes.IV:初期化ベクトル (IV) は、暗号化プロセスをランダム化するために使用されます。 この例では、シンプルさのためにゼロのIVを使用します。
4. MemoryStream:これにより、暗号化されたデータをバイト ストリームとして操作できるようになります。
5. CryptoStream:データ ストリームを変換します (暗号化または復号化)。

AES暗号化との統合によるIronPDFの活用

var htmlContent = "<h1>Confidential</h1><p>This is sensitive data.</p>";
var renderer = new ChromePdfRenderer();
var pdf = renderer.RenderHtmlAsPdf(htmlContent);
pdf.SaveAs(@"C:\Reports\ConfidentialReport.pdf");

var htmlContent = "<h1>Confidential</h1><p>This is sensitive data.</p>";
var renderer = new ChromePdfRenderer();
var pdf = renderer.RenderHtmlAsPdf(htmlContent);
pdf.SaveAs(@"C:\Reports\ConfidentialReport.pdf");

byte[] pdfBytes = File.ReadAllBytes(@"C:\Reports\ConfidentialReport.pdf");
using (Aes aes = Aes.Create())
{
    aes.Key = Encoding.UTF8.GetBytes("abcdefghijklmnop");
    aes.IV = new byte[16];
    using (var encryptor = aes.CreateEncryptor(aes.Key, aes.IV))
    using (var ms = new MemoryStream())
    {
        using (var cs = new CryptoStream(ms, encryptor, CryptoStreamMode.Write))
        {
            cs.Write(pdfBytes, 0, pdfBytes.Length);
        }
        File.WriteAllBytes(@"C:\Reports\ConfidentialReport.encrypted", ms.ToArray());
    }
}

byte[] pdfBytes = File.ReadAllBytes(@"C:\Reports\ConfidentialReport.pdf");
using (Aes aes = Aes.Create())
{
    aes.Key = Encoding.UTF8.GetBytes("abcdefghijklmnop");
    aes.IV = new byte[16];
    using (var encryptor = aes.CreateEncryptor(aes.Key, aes.IV))
    using (var ms = new MemoryStream())
    {
        using (var cs = new CryptoStream(ms, encryptor, CryptoStreamMode.Write))
        {
            cs.Write(pdfBytes, 0, pdfBytes.Length);
        }
        File.WriteAllBytes(@"C:\Reports\ConfidentialReport.encrypted", ms.ToArray());
    }
}