如何使用 .NET Core 安全地加/解密文件

前言

由于客户网络安全限制，连接到互联网的设备不能访问内网。

需要先从客户端应用中导出数据到文件，再将文件复制到U盘，最后通过内网机器上传数据。

如何保证，在复制、传输过程中，文件的安全性？

思路

首先想到的是对文件进行加密。但是文件本身可能非常大，因此只能采取对称加密（AES）。

如果将对称加密的密钥存储在客户端的应用里，可能导致密钥泄露。

最好是每次加密都使用不同的AES密钥。

现在的关键是，如何将这个随机AES密钥传输给解密方？

根据我们在《请收藏！这可能是目前最安全的数据加密传输解决方案》中的思路，我们可以采用RSA公钥加密AES密钥，并将其作为文件的一部分发给解密方。

加密文件将由以下几个部分组成：

256字节RSA加密后的AES密钥
16字节初始化向量
AES加密的文件数据

解密方首先读取并使用RSA私钥解密出AES密钥，再用AES密钥解密出实际的文件数据。

实现

理清了思路，让我们来看一下实现。

首先是加密代码：

(byte[] aesKey, byte[] aesIV) = AesHelper.Create();using (var origFileStream = File.OpenRead("原始文件"))
{using (var encryptFileStream = File.Create("加密文件")){ await encryptFileStream.WriteAsync(RSAHelper.Encrypt(aesKey));await encryptFileStream.WriteAsync(aesIV);using (var cryptoStream = AesHelper.CreateWriteStream(encryptFileStream, aesKey, aesIV)){await origFileStream.CopyToAsync(cryptoStream);}}
}

然后是解密代码：

using (var decryptFileStream = File.OpenRead("解密文件"))
{using (var encryptFileStream = File.OpenRead("加密文件")){var aesKeyData = new byte[256];await encryptFileStream.ReadAsync(aesKeyData, 0, aesKeyData.Length);var aesKey = RSAHelper.Decrypt(aesKeyData);var aesIVData = new byte[16];await encryptFileStream.ReadAsync(aesIVData, 0, aesIVData.Length);var aesIV = aesIVData;using (var cryptoStream = AesHelper.CreateReadStream(encryptFileStream, aesKey, aesIV)){await cryptoStream.CopyToAsync(decryptFileStream);}}
}