Entschlüsseln von Daten

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Entschlüsselung ist die Umkehrung einer Verschlüsselung. Bei einer Entschlüsselung mit geheimem Schlüssel müssen sowohl der Schlüssel als auch der Initialisierungsvektor (IV) bekannt sein, die zum Verschlüsseln der Daten verwendet wurden. Bei einer Entschlüsselung mit öffentlichem Schlüssel muss entweder der öffentliche Schlüssel (wenn die Daten mit dem privaten Schlüssel verschlüsselt wurden) oder der private Schlüssel (wenn die Daten mit dem öffentlichen Schlüssel verschlüsselt wurden) bekannt sein.

Symmetrische Entschlüsselung

Die Entschlüsselung von Daten, die mit einem symmetrischen Algorithmus verschlüsselt wurden, ist mit der Vorgehensweise zum Verschlüsseln der Daten mit einem symmetrischen Algorithmus vergelichbar. Um Daten zu entschlüsseln, die aus einem beliebigen verwalteten Streamobjekt gelesen wurden, wird die CryptoStream-Klasse zusammen mit den von .NET bereitgestellten symmetrischen Kryptografieklassen verwendet.

Im folgenden Beispiel wird veranschaulicht, wie Sie eine neue Instanz der Standardimplementierungsklasse für den Aes-Algorithmus erstellen. Die Instanz wird verwendet, um die Entschlüsselung eines CryptoStream-Objekts durchzuführen. In diesem Beispiel wird zunächst eine neue Instanz der Aes-Implementierungsklasse erstellt. Sie liest den Wert des Initialisierungsvektors (IV) aus einer verwalteten Streamvariablen, fileStream. Als Nächstes wird ein CryptoStream-Objekt instanziiert und mit dem Wert des fileStream-Instanz initialisiert. Der SymmetricAlgorithm.CreateDecryptor-Methode aus der Aes-Instanz wird der IV-Wert und derselbe Schlüssel übergeben, der für die Verschlüsselung verwendet wurde.

Dim aes As Aes = Aes.Create()
Dim cryptStream As New CryptoStream(
    fileStream, aes.CreateDecryptor(key, iv), CryptoStreamMode.Read)

Aes aes = Aes.Create();
CryptoStream cryptStream = new CryptoStream(
    fileStream, aes.CreateDecryptor(key, iv), CryptoStreamMode.Read);

Das folgende Beispiel veranschaulicht den gesamten Prozess: das Erzeugen des Streams, das Verschlüsseln des Streams, das Lesen aus dem Stream und das Schließen des Streams. Es wird ein Dateistreamobjekt erstellt, das eine Datei mit dem Namen TestData.txt liest. Der Dateistream wird anschließend mit der CryptoStream -Klasse und der Aes-Klasse entschlüsselt. In diesem Beispiel wird der Schlüsselwert angegeben, der im Beispiel der symmetrischen Verschlüsselung für die Verschlüsselung von Daten verwendet wird. Das Beispiel enthält nicht den Code, der zum Verschlüsseln und Übertragen dieser Werte erforderlich ist.

using System.Security.Cryptography;

try
{
    using (FileStream fileStream = new("TestData.txt", FileMode.Open))
    {
        using (Aes aes = Aes.Create())
        {
            byte[] iv = new byte[aes.IV.Length];
            int numBytesToRead = aes.IV.Length;
            int numBytesRead = 0;
            while (numBytesToRead > 0)
            {
                int n = fileStream.Read(iv, numBytesRead, numBytesToRead);
                if (n == 0) break;

                numBytesRead += n;
                numBytesToRead -= n;
            }

            byte[] key =
            {
                0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08,
                0x09, 0x10, 0x11, 0x12, 0x13, 0x14, 0x15, 0x16
            };

            using (CryptoStream cryptoStream = new(
               fileStream,
               aes.CreateDecryptor(key, iv),
               CryptoStreamMode.Read))
            {
                // By default, the StreamReader uses UTF-8 encoding.
                // To change the text encoding, pass the desired encoding as the second parameter.
                // For example, new StreamReader(cryptoStream, Encoding.Unicode).
                using (StreamReader decryptReader = new(cryptoStream))
                {
                    string decryptedMessage = await decryptReader.ReadToEndAsync();
                    Console.WriteLine($"The decrypted original message: {decryptedMessage}");
                }
            }
        }
    }
}
catch (Exception ex)
{
    Console.WriteLine($"The decryption failed. {ex}");
}

Imports System
Imports System.IO
Imports System.Security.Cryptography

Module Module1
    Sub Main()
        ' Decryption key must be the same value that was used
        ' to encrypt the stream.
        Dim key As Byte() = {&H1, &H2, &H3, &H4, &H5, &H6, &H7, &H8, &H9, &H10, &H11, &H12, &H13, &H14, &H15, &H16}

        Try
            ' Create a file stream.
            Using fileStream As New FileStream("TestData.txt", FileMode.Open)

                ' Create a new instance of the default Aes implementation class
                Using aes As Aes = Aes.Create()

                    ' Reads IV value from beginning of the file.
                    Dim iv As Byte() = New Byte(aes.IV.Length - 1) {}
                    Dim numBytesToRead As Integer = CType(aes.IV.Length, Integer)
                    Dim numBytesRead As Integer = 0

                    While (numBytesToRead > 0)
                        Dim n As Integer = fileStream.Read(iv, numBytesRead, numBytesToRead)
                        If n = 0 Then
                            Exit While
                        End If
                        numBytesRead += n
                        numBytesToRead -= n
                    End While

                    Using cryptoStream As New CryptoStream(fileStream, aes.CreateDecryptor(key, iv), CryptoStreamMode.Read)

                        ' By default, the StreamReader uses UTF-8 encoding.
                        ' To change the text encoding, pass the desired encoding as the second parameter.
                        ' For example, New StreamReader(cryptoStream, Encoding.Unicode).
                        Using decryptReader As New StreamReader(cryptoStream)

                            ' Display the message.
                            Console.WriteLine($"The decrypted original message: {decryptReader.ReadToEnd()}")
                        End Using
                    End Using
                End Using
            End Using
        Catch
            Console.WriteLine("The decryption Failed.")
            Throw
        End Try
    End Sub
End Module

Im vorherigen Beispiel werden derselbe Schlüssel und derselbe Algorithmus wie im Beispiel für symmetrische Verschlüsselung für die Verschlüsselung von Daten verwendet. Die von diesem Beispiel erstellte TestData.txt-Datei wird entschlüsselt und der ursprüngliche Text auf der Konsole angezeigt.

Asymmetrische Entschlüsselung

In der Regel generiert ein Teilnehmer (Teilnehmer A) sowohl einen öffentlichen als auch einen privaten Schlüssel und speichert diese entweder im Arbeitsspeicher oder in einem kryptografischen Schlüsselcontainer. Teilnehmer A sendet dann den öffentlichen Schlüssel an einen anderen Teilnehmer (Teilnehmer B). Mit dem öffentlichen Schlüssel verschlüsselt Teilnehmer B Daten und sendet diese Daten an Teilnehmer A. Nachdem Teilnehmer A die Daten empfangen hat, entschlüsselt er diese mit dem entsprechenden privaten Schlüssel. Die Entschlüsselung kann nur dann erfolgreich sein, wenn Teilnehmer A den privaten Schlüssel verwendet, der dem öffentlichen Schlüssel entspricht, den Teilnehmer B zum Verschlüsseln der Daten verwendet hat.

Informationen dazu, wie Sie einen asymmetrischen Schlüssel in einem sicheren Container für kryptografische Schlüssel speichern und später diesen asymmetrischen Schlüssel abrufen, finden Sie unter How to: Store Asymmetric Keys in a Key Container.

Das folgende Beispiel veranschaulicht die Entschlüsselung von zwei Bytearrays, die einen symmetrischen Schlüssel und einen IV darstellen. Informationen dazu, wie der asymmetrische öffentliche Schlüssel aus dem RSA -Objekt in ein Format extrahiert wird, das auf einfache Weise an andere Beteiligte gesendet werden kann, finden Sie unter Encrypting Datainitialisiert.

'Create a new instance of the RSA class.
Dim rsa As RSA = RSA.Create()

' Export the public key information and send it to a third party.
' Wait for the third party to encrypt some data and send it back.

'Decrypt the symmetric key and IV.
symmetricKey = rsa.Decrypt(encryptedSymmetricKey, RSAEncryptionPadding.Pkcs1)
symmetricIV = rsa.Decrypt(encryptedSymmetricIV, RSAEncryptionPadding.Pkcs1)

//Create a new instance of the RSA class.
RSA rsa = RSA.Create();

// Export the public key information and send it to a third party.
// Wait for the third party to encrypt some data and send it back.

//Decrypt the symmetric key and IV.
symmetricKey = rsa.Decrypt(encryptedSymmetricKey, RSAEncryptionPadding.Pkcs1);
symmetricIV = rsa.Decrypt(encryptedSymmetricIV , RSAEncryptionPadding.Pkcs1);

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