大きなファイルの暗号化/復号化（.NET）

Question

大きなファイルを暗号化して保存してから、後で復号化する必要があります。それをする最善の方法は何ですか？私はRSA暗号化が高価であると聞き、RSAを使ってAES鍵を暗号化し、AES鍵を使って大きなファイルを暗号化することを勧めました。例を挙げればどんな提案も素晴らしいでしょう。

Answer 1

説明した方法は、データがあるマシン（サーバーなど）で暗号化され、次に別のマシン（クライアント）によって復号化される場合に使用されます。サーバーは、新しく生成された鍵で対称鍵暗号化（パフォーマンス用）を使用してデータを暗号化し、この対称鍵を公開鍵（クライアントの秘密鍵に一致）で暗号化します。サーバーは、クライアントに暗号化されたデータと暗号化対称鍵の両方を送信します。クライアントは、その秘密鍵で対称鍵を復号化し、この対称鍵を使用してデータを復号化することができます。 同じマシン上のデータを暗号化して解読する場合は、RSAとAESの両方を使用して暗号鍵を別のマシンに渡そうとしない場合があります。

Answer 2

私たちがそれを見ると、私たちはすべて高価であるとはいえ、ある生物は小さいです。ウインクウインク。

お使いの環境で、次のようなものをベンチマーク試してみて、あなたがでている場所を参照してください。

EDIT 2012年2月13日：コードは賢くも注目（いつの間にか）私はなってきたように更新されましたいくつかのcut'n'pasteエラーがうかがっていた。Mea culpa。

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

... 

    // Rfc2898DeriveBytes constants: 
    public readonly byte[] salt = new byte[] { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 }; // Must be at least eight bytes. MAKE THIS SALTIER! 
    public const int iterations = 1042; // Recommendation is >= 1000. 

    /// <summary>Decrypt a file.</summary> 
    /// <remarks>NB: "Padding is invalid and cannot be removed." is the Universal CryptoServices error. Make sure the password, salt and iterations are correct before getting nervous.</remarks> 
    /// <param name="sourceFilename">The full path and name of the file to be decrypted.</param> 
    /// <param name="destinationFilename">The full path and name of the file to be output.</param> 
    /// <param name="password">The password for the decryption.</param> 
    /// <param name="salt">The salt to be applied to the password.</param> 
    /// <param name="iterations">The number of iterations Rfc2898DeriveBytes should use before generating the key and initialization vector for the decryption.</param> 
    public void DecryptFile(string sourceFilename, string destinationFilename, string password, byte[] salt, int iterations) 
    { 
     AesManaged aes = new AesManaged(); 
     aes.BlockSize = aes.LegalBlockSizes[0].MaxSize; 
     aes.KeySize = aes.LegalKeySizes[0].MaxSize; 
     // NB: Rfc2898DeriveBytes initialization and subsequent calls to GetBytes must be eactly the same, including order, on both the encryption and decryption sides. 
     Rfc2898DeriveBytes key = new Rfc2898DeriveBytes(password, salt, iterations); 
     aes.Key = key.GetBytes(aes.KeySize/8); 
     aes.IV = key.GetBytes(aes.BlockSize/8); 
     aes.Mode = CipherMode.CBC; 
     ICryptoTransform transform = aes.CreateDecryptor(aes.Key, aes.IV); 

     using (FileStream destination = new FileStream(destinationFilename, FileMode.CreateNew, FileAccess.Write, FileShare.None)) 
     { 
      using (CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream(destination, transform, CryptoStreamMode.Write)) 
      { 
       try 
       { 
        using (FileStream source = new FileStream(sourceFilename, FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read)) 
        { 
         source.CopyTo(cryptoStream); 
        } 
       } 
       catch (CryptographicException exception) 
       { 
        if (exception.Message == "Padding is invalid and cannot be removed.") 
         throw new ApplicationException("Universal Microsoft Cryptographic Exception (Not to be believed!)", exception); 
        else 
         throw; 
       } 
      } 
     } 
    } 

    /// <summary>Encrypt a file.</summary> 
    /// <param name="sourceFilename">The full path and name of the file to be encrypted.</param> 
    /// <param name="destinationFilename">The full path and name of the file to be output.</param> 
    /// <param name="password">The password for the encryption.</param> 
    /// <param name="salt">The salt to be applied to the password.</param> 
    /// <param name="iterations">The number of iterations Rfc2898DeriveBytes should use before generating the key and initialization vector for the decryption.</param> 
    public void EncryptFile(string sourceFilename, string destinationFilename, string password, byte[] salt, int iterations) 
    { 
     AesManaged aes = new AesManaged(); 
     aes.BlockSize = aes.LegalBlockSizes[0].MaxSize; 
     aes.KeySize = aes.LegalKeySizes[0].MaxSize; 
     // NB: Rfc2898DeriveBytes initialization and subsequent calls to GetBytes must be eactly the same, including order, on both the encryption and decryption sides. 
     Rfc2898DeriveBytes key = new Rfc2898DeriveBytes(password, salt, iterations); 
     aes.Key = key.GetBytes(aes.KeySize/8); 
     aes.IV = key.GetBytes(aes.BlockSize/8); 
     aes.Mode = CipherMode.CBC; 
     ICryptoTransform transform = aes.CreateEncryptor(aes.Key, aes.IV); 

     using (FileStream destination = new FileStream(destinationFilename, FileMode.CreateNew, FileAccess.Write, FileShare.None)) 
     { 
      using (CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream(destination, transform, CryptoStreamMode.Write)) 
      { 
       using (FileStream source = new FileStream(sourceFilename, FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read)) 
       { 
        source.CopyTo(cryptoStream); 
       } 
      } 
     } 
    } 

Answer 3

あなたは、非対称暗号を聞いたように、RSAのように、対称暗号（例えばAES）よりもはるかに遅いですが、それはそれが利点（単純鍵管理、保護するために、例えば、単一の秘密鍵）です持っています。

鍵は、他の鍵（多くの秘密鍵と低速）の不都合を無視して、両方の利点（非対称の秘密鍵と対称の速度）を使用することです。

大容量のファイルを暗号化する（はるかに高速に）ために使用される（対称）秘密鍵を暗号化するために、ファイルごとに1回（巨大なパフォーマンスへの影響なし）RSAを使用します。この* の対称キーのをラップすると、1つの秘密キーしか管理できません。

これは、C＃と.NETフレームワーク（Microsoft of Mono）を使用してこれを行う例を示した、私の古い（ただしまだ真実の）blog postへのリンクです。これは役立つかもしれ

Answer 4

/// Encrypts a file using Rijndael algorithm. 
///</summary> 
///<param name="inputFile"></param> 
///<param name="outputFile"></param> 
private void EncryptFile(string inputFile, string outputFile) 
{ 

    try 
    { 
     string password = @"myKey123"; // Your Key Here 
     UnicodeEncoding UE = new UnicodeEncoding(); 
     byte[] key = UE.GetBytes(password); 

     string cryptFile = outputFile; 
     FileStream fsCrypt = new FileStream(cryptFile, FileMode.Create); 

     RijndaelManaged RMCrypto = new RijndaelManaged(); 

     CryptoStream cs = new CryptoStream(fsCrypt, 
      RMCrypto.CreateEncryptor(key, key), 
      CryptoStreamMode.Write); 

     FileStream fsIn = new FileStream(inputFile, FileMode.Open); 

     int data; 
     while ((data = fsIn.ReadByte()) != -1) 
      cs.WriteByte((byte)data); 


     fsIn.Close(); 
     cs.Close(); 
     fsCrypt.Close(); 
    } 
    catch 
    { 
     MessageBox.Show("Encryption failed!", "Error"); 
    } 
} 

/// 
/// Decrypts a file using Rijndael algorithm. 
///</summary> 
///<param name="inputFile"></param> 
///<param name="outputFile"></param> 
private void DecryptFile(string inputFile, string outputFile) 
{ 

    { 
     string password = @"myKey123"; // Your Key Here 

     UnicodeEncoding UE = new UnicodeEncoding(); 
     byte[] key = UE.GetBytes(password); 

     FileStream fsCrypt = new FileStream(inputFile, FileMode.Open); 

     RijndaelManaged RMCrypto = new RijndaelManaged(); 

     CryptoStream cs = new CryptoStream(fsCrypt, 
      RMCrypto.CreateDecryptor(key, key), 
      CryptoStreamMode.Read); 

     FileStream fsOut = new FileStream(outputFile, FileMode.Create); 

     int data; 
     while ((data = cs.ReadByte()) != -1) 
      fsOut.WriteByte((byte)data); 

     fsOut.Close(); 
     cs.Close(); 
     fsCrypt.Close(); 

    } 
} 

ソース：ここhttp://www.codeproject.com/Articles/26085/File-Encryption-and-Decryption-in-C