2.4 CIFRADO DE DATOS.

En este artículo se describe cómo utilizar las clases de cifrado que proporciona Microsoft .NET Framework para cifrar un archivo de texto en un estado ilegible y descifrar después ese archivo para devolverlo a su estado original.

Cifrado y descifradoEl espacio de nombres System.Security.Cryptographic de Microsoft .NET Framework proporciona diversas herramientas para ayudarle con el cifrado y el descifrado. La clase CryptoStream es una de las muchas clases que se proporcionan. La clase CryptoStream está diseñada para cifrar o descifrar el contenido a medida que se transmite en secuencias a un archivo.

Cifrar un archivo1. Para cifrar un archivo, siga estos pasos: Inicie Visual Studio 2005 o Visual Studio .NET.2. Haga clic en Visual C# bajo Proyectos y, a continuación, haga clic en Aplicación de consola bajo

Plantillas. Visual C# .NET crea automáticamente una clase Static junto con un procedimiento Main() vacío.

3. Utilice la instrucción using (como se indica en el código de ejemplo siguiente) en los espacios de nombres siguientes:

4.SystemSystem.SecuritySystem.Security.CryptographySystem.TextSystem.IO

de manera que no se le pida que califique las declaraciones de estos espacios de nombres más tarde en el código. Debe utilizar estas instrucciones antes que cualquier otra declaración.

using System; using System.IO; using System.Security; using System.Security.Cryptography; using System.Runtime.InteropServices; using System.Text;4.

Genere una clave secreta para cifrar y descifrar los datos. DESCryptoServiceProvider se basa en un algoritmo de cifrado simétrico. El cifrado simétrico requiere una clave y un vector de inicialización (IV) para cifrar los datos. Para poder descifrar los datos, debe tener la misma clave y el mismo IV. También debe utilizar el mismo algoritmo de cifrado. Puede generar las claves mediante cualquiera de los métodos siguientes.

Método 1 Puede solicitar una contraseña al usuario. Después, utilice la contraseña como la clave y el IV.

1

1. Método 2 Cuando cree una nueva instancia de las clases de cifrado simétrico, se crearán automáticamente una clave y un IV nuevos para la sesión. Utilice la clave y el IV generados por las clases de cifrado simétrico administradas para cifrar y descifrar el archivo. Agregue la función siguiente para generar una nueva clave para una sesión (como se indicó en el método 2 del paso 4):

// Llamar a esta función para quitar la clave de la memoria después de su uso por seguridad.

[System.Runtime.InteropServices.DllImport("KERNEL32.DLL", EntryPoint="RtlZeroMemory")] public static extern bool ZeroMemory(ref string Destination, int Length);

// Función para generar una clave de 64 bits. static string GenerateKey() { // Crear una instancia del algoritmo simétrico. La clave y el IV se generan automáticamente.DESCryptoService ProviderdesCrypto =(DESCryptoServiceProvider)DESCryptoServiceProvider.Create();

// Utilizar la clave generada automáticamente para el cifrado.return ASCIIEncoding.ASCII.GetString(desCrypto.Key); }

6, Cree un método en su clase denominado EncryptFile. La clase EncryptFile debe tener los tres parámetros siguientes:

sInputFilename sOutputFilename

sKey (La clave secreta que se utiliza para cifrar y descifrar el archivo.)static void EncryptFile(string sInputFilename, string sOutputFilename, string sKey)

7, En el procedimiento EncryptFile, cree un objeto FileStream de entrada y un objeto FileStream de salida. Estos objetos se pueden leer desde los archivos de destino y escribir en los mismos. FileStream fsInput = new FileStream(sInputFilename, FileMode.Open, FileAccess.Read);

FileStream fsEncrypted = new FileStream(sOutputFilename, FileMode.Create, FileAccess.Write);8, Declare una instancia de la clase DESCryptoServiceProvider.

Esto representa el cifrado real y la tecnología de descifrado real que se utilizan en los archivos. En este momento puede crear un proveedor diferente si prefiere utilizar RSAsecutiry u otra técnica de cifrado.

DESCryptoServiceProvider DES = new DESCryptoServiceProvider();

9, Se debe proporcionar al proveedor de cifrado su clave secreta como una matriz de bytes. El espacio de nombres System.Text proporciona una función denominada GetBytes().

2

Como parte de sus características de codificación, la función GetBytes() toma una cadena y devuelve una matriz de bytes. El tamaño de la clave es diferente para cada técnica de cifrado. Por ejemplo, el Estándar de cifrado de datos (DES) toma una clave de 64 bits que es igual a 8 bytes o a 8 caracteres.

Si no proporciona ninguna clave, el proveedor genera una aleatoriamente. Esto cifra correctamente el archivo, pero no hay ninguna manera de descifrarlo. Tenga en cuenta que también debe proporcionar el vector de inicialización (IV). Este valor se utiliza como parte del cifrado. Al igual que la clave, el IV se genera aleatoriamente si no proporciona el valor. Puesto que los valores deben ser los mismos para el cifrado y el descifrado, no debe permitir la generación aleatoria de estos valores. DES.Key = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(sKey); DES.IV = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(sKey);10, Cree una instancia de la clase CryptoStream utilizando el proveedor de cifrado para obtener un objeto de cifrado (CreateEncryptor) y el objeto FileStream de salida existente como parte del constructor. ICryptoTransform desencrypt = DES.CreateEncryptor(); CryptoStream cryptostream = new CryptoStream(fsEncrypted, desencrypt, CryptoStreamMode.Write);

11, Lea el archivo de entrada y, a continuación, escriba en el archivo de salida. Recorra el objeto CryptoStream donde se cifra el archivo utilizando la clave que proporcionó. byte[] bytearrayinput = new byte[fsInput.Length - 1];

fsInput.Read(bytearrayinput, 0, bytearrayinput.Length); cryptostream.Write(bytearrayinput, 0, bytearrayinput.Length);

Descifrar un archivo

Para descifrar un archivo, siga estos pasos:

1. Cree un método y asígnele el nombre DecryptFile. El proceso de descifrado es similar al proceso de cifrado; sin embargo, el procedimiento DecryptFile tiene dos diferencias clave con respecto al procedimiento EncryptFile.

CreateDecryptor se utiliza en lugar de CreateEncryptor para crear el objeto CryptoStream, que especifica cómo se puede utilizar el objeto.

Cuando el texto descifrado se escribe en el archivo de destino, el objeto CryptoStream es ahora la secuencia de origen en lugar de la secuencia de destino.static void DecryptFile(string sInputFilename, string sOutputFilename, string sKey) { DESCryptoServiceProvider DES = new DESCryptoServiceProvider(); //Se necesita una clave de 64 bits y un IV para este proveedor. //Establecer la clave secreta para el algoritmo DES. DES.Key = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(sKey); //Establecer el vector de inicialización. DES.IV = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(sKey);

//Crear una secuencia de archivo para volver a leer el archivo cifrado. FileStream fsread = new FileStream(sInputFilename, FileMode.Open, FileAccess.Read);

//Crear un descriptor de DES desde la instancia de DES. ICryptoTransform desdecrypt = DES.CreateDecryptor();

3

//Crear una secuencia de cifrado para leer y

//realizar una transformación de cifrado DES en los bytes de entrada. CryptoStream cryptostreamDecr = new CryptoStream(fsread, desdecrypt, CryptoStreamMode.Read);

//Imprimir el contenido del archivo descifrado. StreamWriter fsDecrypted = new StreamWriter(sOutputFilename);

fsDecrypted.Write(new StreamReader(cryptostreamDecr).ReadToEnd()); fsDecrypted.Flush(); fsDecrypted.Close();

}

Agregue las líneas siguientes al procedimiento Main() para llamar a EncryptFile y DecryptFile: static void Main()

{

// Debe ser 64 bits, 8 bytes.

// Distribuir esta clave al usuario que descifrará este archivo.

string sSecretKey;

// Obtener la clave para que el archivo se cifre. sSecretKey = GenerateKey();

// Para mayor seguridad, fijar la clave. GCHandle gch = GCHandle.Alloc( sSecretKey,GCHandleType.Pinned );

// Cifrar el archivo. EncryptFile(@"C:\MyData.txt", @"C:\Encrypted.txt", sSecretKey);

// Descifrar el archivo. Decncrypted.txt", @"C:\Decrypted.txt", sSecretKey);

// Quitar la clave de la memoria. ZeroMemory(gch.AddrOfPinnedObject(), sSecretKey.Length * 2);

gch.Free();

}

3, Guarde el archivo. Ejecute la aplicación. Asegúrese de que la ruta de acceso que se utiliza para el nombre del archivo de entrada señala a un archivo existente.

Probar el procedimientoPruebe este código con un archivo de texto (.txt) para confirmar que el código cifró y descifró el archivo correctamente. Asegúrese de que descifra el archivo en un nuevo archivo (como en el procedimiento Main() de este artículo) en lugar de hacerlo en el archivo original. Examine el archivo descifrado y, a continuación,

4

compárelo con el archivo original.

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

namespace CSEncryptDecrypt { class Class1 {// Llamar a esta función para quitarla clave de la memoria después de su uso por seguridad

[System.Runtime.InteropServices.DllImport("KERNEL32.DLL",EntryPoint="RtlZeroMemory")] public static extern bool ZeroMemory(IntPtr Destination, int Length);

// Función para generar una clave de 64 bits.

static string GenerateKey()

{// Crear una instancia del algoritmo simétrico. La clave y el IV se generan automáticamente.

DESCryptoServiceProvider desCrypto =(DESCryptoServiceProvider)DESCryptoServiceProvider.Create();

// Utilizar la clave generada automáticamente para el cifrado. return ASCIIEncoding.ASCII.GetString(desCrypto.Key); }

static void EncryptFile(string sInputFilename, string sOutputFilename,string sKey){FileStream fsInput = new FileStream(sInputFilename, FileMode.Open,FileAccess.Read);

FileStream fsEncrypted = new FileStream(sOutputFilename, FileMode.Create,FileAccess.Write);DESCryptoServiceProvider DES = new DESCryptoServiceProvider();DES.Key = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(sKey); DES.IV = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(sKey); ICryptoTransform desencrypt = DES.CreateEncryptor(); CryptoStream cryptostream = new CryptoStream(fsEncrypted, desencrypt,CryptoStreamMode.Write);

byte[] bytearrayinput = new byte[fsInput.Length];fsInput.Read(bytearrayinput, 0, bytearrayinput.Length);cryptostream.Write(bytearrayinput, 0, bytearrayinput.Length);cryptostream.Close(); fsInput.Close();fsEncrypted.Close();}

static void DecryptFile(string sInputFilename, string sOutputFilename,string sKey)

5

{ DESCryptoServiceProvider DES = new DESCryptoServiceProvider();

//Se necesita una clave de 64 bits y un IV para este proveedor.//Establecer la clave secreta para el algoritmo DES.

DES.Key = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes (sKey);

//Establecer el vector de inicialización.

DES.IV = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(sKey);

//Crear una secuencia de archivo para volver a leer el archivo cifrado.

FileStream fsread = new FileStream(sInputFilename, FileMode.Open, FileAccess.Read);

//Crear un descriptor de DES desde la instancia de DES.

ICryptoTrans form desdecrypt = DES.CreateDecryptor();

//Crear una secuencia de cifrado para leer y //realizar una transformación de cifrado DES en los bytes de entrada.

CryptoStream cryptostreamDecr = new CryptoStream(fsread, desdecrypt,CryptoStreamMode.Read);

//Imprimir el contenido del archivo descifrado.

StreamWriter fsDecrypted = new StreamWriter(sOutputFilename); fsDecrypted.Write(new StreamReader(cryptostreamDecr).ReadToEnd());fsDecrypted.Flush(); fsDecrypted.Close();

}

static void Main() {// Debe ser 64 bits, 8 bytes.// Distribuir esta clave al usuario que descifrará este archivo.

string sSecretKey;

// Obtener la clave para que el archivo se cifre.

sSecretKey = GenerateKey();

// Para mayor seguridad, fijar la clave.

GCHandle gch = GCHandle.Alloc( sSecretKey,GCHandleType.Pinned );

// Cifrar el archivo.

EncryptFile(@"C:\MyData.txt", @"C:\Encrypted.txt", sSecretKey);

// Descifrar el archivo. DecryptFile(@"C:\Encrypted.txt", @"C:\Decrypted.txt", sSecretKey);

6

// Quitar la clave de la memoria.

ZeroMemory(gch.AddrOfPinnedObject(), sSecretKey.Length * 2); gch.Free();

}

}

}

7