Unity功能——资源、文件的AES加密解密

青岚岁叶2024-08-18 13:41

一、AES

1、简单介绍说明

使用AES 加密标准对项目的资源文件进行加密解密；

AES 高级加密标准，是下一代的加密算法标准，速度快，安全级别高，

目前 AES 标准的一个实现是 Rijndael 算法；

2、AES加密解密脚本

这个是个人学习Untiy相关知识时，课程老师提供的他网上找的一个AES加密解密脚本；

根据不同习惯需求，还可去网上搜其他的加密解密功能脚本。加密解密方式并不唯一。

这边只是简单学用加密解密功能，非相关从业者，就不具体研究加密解密写算法了；

cs 复制代码 
using System;
using System.IO;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;

/// <summary>
/// AES 加密
/// 高级加密标准，是下一代的加密算法标准，速度快，安全级别高，
/// 目前 AES 标准的一个实现是 Rijndael 算法
/// </summary>
public class AES
{
    /// <summary>
    /// AES 加密
    /// </summary>
    /// <param name="EncryptString">待加密密文</param>
    /// <param name="EncryptKey">加密密钥</param>
    public static string AESEncrypt(string EncryptString, string EncryptKey)
    {
        return Convert.ToBase64String(AESEncrypt(Encoding.Default.GetBytes(EncryptString), EncryptKey));
    }

    /// <summary>
    /// AES 加密
    /// </summary>
    /// <param name="EncryptString">待加密密文</param>
    /// <param name="EncryptKey">加密密钥</param>
    public static byte[] AESEncrypt(byte[] EncryptByte, string EncryptKey)
    {
        if (EncryptByte.Length == 0) { throw (new Exception("明文不得为空")); }
        if (string.IsNullOrEmpty(EncryptKey)) { throw (new Exception("密钥不得为空")); }
        byte[] m_strEncrypt;
        byte[] m_btIV = Convert.FromBase64String("Rkb4jvUy/ye7Cd7k89QQgQ==");
        byte[] m_salt = Convert.FromBase64String("gsf4jvkyhye5/d7k8OrLgM==");
        Rijndael m_AESProvider = Rijndael.Create();
        try
        {
            MemoryStream m_stream = new MemoryStream();
            PasswordDeriveBytes pdb = new PasswordDeriveBytes(EncryptKey, m_salt);
            ICryptoTransform transform = m_AESProvider.CreateEncryptor(pdb.GetBytes(32), m_btIV);
            CryptoStream m_csstream = new CryptoStream(m_stream, transform, CryptoStreamMode.Write);
            m_csstream.Write(EncryptByte, 0, EncryptByte.Length);
            m_csstream.FlushFinalBlock();
            m_strEncrypt = m_stream.ToArray();
            m_stream.Close(); m_stream.Dispose();
            m_csstream.Close(); m_csstream.Dispose();
        }
        catch (IOException ex) { throw ex; }
        catch (CryptographicException ex) { throw ex; }
        catch (ArgumentException ex) { throw ex; }
        catch (Exception ex) { throw ex; }
        finally { m_AESProvider.Clear(); }
        return m_strEncrypt;
    }

    /// <summary>
    /// AES 解密
    /// </summary>
    /// <param name="DecryptString">待解密密文</param>
    /// <param name="DecryptKey">解密密钥</param>
    public static string AESDecrypt(string DecryptString, string DecryptKey)
    {
        return Convert.ToBase64String(AESDecrypt(Encoding.Default.GetBytes(DecryptString), DecryptKey));
    }

    /// <summary>
    /// AES 解密
    /// </summary>
    /// <param name="DecryptString">待解密密文</param>
    /// <param name="DecryptKey">解密密钥</param>
    public static byte[] AESDecrypt(byte[] DecryptByte, string DecryptKey)
    {
        if (DecryptByte.Length == 0) { throw (new Exception("密文不得为空")); }
        if (string.IsNullOrEmpty(DecryptKey)) { throw (new Exception("密钥不得为空")); }
        byte[] m_strDecrypt;
        byte[] m_btIV = Convert.FromBase64String("Rkb4jvUy/ye7Cd7k89QQgQ==");
        byte[] m_salt = Convert.FromBase64String("gsf4jvkyhye5/d7k8OrLgM==");
        Rijndael m_AESProvider = Rijndael.Create();
        try
        {
            MemoryStream m_stream = new MemoryStream();
            PasswordDeriveBytes pdb = new PasswordDeriveBytes(DecryptKey, m_salt);
            ICryptoTransform transform = m_AESProvider.CreateDecryptor(pdb.GetBytes(32), m_btIV);
            CryptoStream m_csstream = new CryptoStream(m_stream, transform, CryptoStreamMode.Write);
            m_csstream.Write(DecryptByte, 0, DecryptByte.Length);
            m_csstream.FlushFinalBlock();
            m_strDecrypt = m_stream.ToArray();
            m_stream.Close(); m_stream.Dispose();
            m_csstream.Close(); m_csstream.Dispose();
        }
        catch (IOException ex) { throw ex; }
        catch (CryptographicException ex) { throw ex; }
        catch (ArgumentException ex) { throw ex; }
        catch (Exception ex) { throw ex; }
        finally { m_AESProvider.Clear(); }
        return m_strDecrypt;
    }

}

二、AES加密方法

1、自定义AES加密方法
（1）判断文件中是否存在特定字节头

用于判断是否加密解密过，避免多次重复加密

cs 复制代码 
// 字节头
private static string AESHead = "AESEncrypt";            

// 检查文件是否有特定字节头
public static void CheckHead(string path, string EncrptyKey)
{
    ... ...
    using (FileStream fs = new FileStream(path, FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.ReadWrite))
    {
        if (fs != null)
        {
            byte[] headBuff = new byte[10];//字节头AESHead长度为10
            fs.Read(headBuff, 0, headBuff.Length);//读取字节头
            string headTag = Encoding.UTF8.GetString(headBuff);
            if (headTag == AESHead)//，判断是否已经加密过了
            {
#if UNITY_EDITOR
                Debug.Log(path + "文件中存在字节头！");
#endif
                return;
            }
        }
    }
    ... ...
}
（2）向文件中添加字节头

用于标记该文件被加密过，可根据需求自定义设置头节点内容

cs 复制代码 
// 字节头
private static string AESHead = "AESEncrypt";            

// 文件里添加头节点
public static void AddHead(string path, string EncrptyKey)
{
    ... ...
    using (FileStream fs = new FileStream(path, FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.ReadWrite))
    {
        if (fs != null)
        {
            fs.Seek(0, SeekOrigin.Begin);//把光标置为0位置！
            byte[] buffer = new byte[fs.Length];
            fs.Read(buffer, 0, Convert.ToInt32(fs.Length));//把fs读出到buffer里
            fs.Seek(0, SeekOrigin.Begin);//把光标放到起始0位置
            fs.SetLength(0);//清空数据
            byte[] headBuffer = Encoding.UTF8.GetBytes(AESHead);//UTF-8编码转为byte
            fs.Write(headBuffer, 0, headBuffer.Length);//将头节点写入
            fs.Write(EncBuffer, 0, EncBuffer.Length);//把数据写回字节流中
        }
    }
    ... ...
}
（3）AES不重复加密方法
cs 复制代码 
    /// <summary>
    /// 文件加密，传入文件路径；
    /// path：filePath带文件名和后缀，EncrptyKey：设置的密钥
    /// </summary>
    /// <param name="path">待加密的文件的路径</param>
    /// <param name="EncrptyKey">自定义的密钥</param>
    public static void AESFileEncrypt(string path, string EncrptyKey)
    {
        if (!File.Exists(path))return;
        try
        {
            using (FileStream fs = new FileStream(path, FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.ReadWrite))//打开文件流，读文件
            {
                if (fs != null)
                {
                    //读取字节头，判断是否已经加密过了
                    byte[] headBuff = new byte[10];
                    fs.Read(headBuff, 0, headBuff.Length);
                    string headTag = Encoding.UTF8.GetString(headBuff);
                    if (headTag == AESHead)
                    {
#if UNITY_EDITOR
                        Debug.Log(path + "已经加密过了！");
#endif
                        return;
                    }
                    //加密并且写入字节头
                    fs.Seek(0, SeekOrigin.Begin);//读之前光标置为0位置！
                    byte[] buffer = new byte[fs.Length];
                    fs.Read(buffer, 0, Convert.ToInt32(fs.Length));
                    fs.Seek(0, SeekOrigin.Begin);//把操作字节流的光标放到起始0位置
                    fs.SetLength(0);//清空字节流里的数据
                    byte[] headBuffer = Encoding.UTF8.GetBytes(AESHead);
                    fs.Write(headBuffer, 0, headBuffer.Length);//将头节点写入fs中
                    byte[] EncBuffer = AESEncrypt(buffer, EncrptyKey);//对buffer进行加密
                    fs.Write(EncBuffer, 0, EncBuffer.Length);//把加密后的数据写回fs中
                }
            }
        }
        catch (Exception e)
        {
            Debug.LogError(e);
        }
    }
2、AES加密使用

注：做成了编辑器下功能按钮，AESFileTool这个脚本应放到Editor文件夹中

可点击Unity菜单栏"Tools--AES加密"按钮，对m_BundleTargetPath文件夹里的资源文件进行加密

cs 复制代码 
public class AESFileTool
{
    // 资源文件地址
    private static string m_BunleTargetPath = Application.dataPath + "/../" + "TestAESFile";

    [MenuItem("Tools/AES加密")]
    public static void AES_EncryptAB()
    {
        DirectoryInfo directory = new DirectoryInfo(m_BunleTargetPath);//获取目标文件夹
        FileInfo[] files = directory.GetFiles("*", SearchOption.AllDirectories);//获取所有的资源文件
        for (int i = 0; i < files.Length; i++)
        {
            if (!files[i].Name.EndsWith("meta") && !files[i].Name.EndsWith("manifest"))
                AES.AESFileEncrypt(files[i].FullName, "AES");//密钥AES，可自定义设置，设置不同密钥，加密结果不同
        }
        Debug.Log("加密完成！");

    }
}

三、AES解密方式

1、两种解密方法
（1）第一种解密方式

直接读文件数据，清空文件，将解密后的数据再写回文件中

注：会改动加密文件，不适合运行时

cs 复制代码 
/// <summary>
/// 文件解密，传入文件路径（会改动加密文件，不适合运行时）
/// </summary>
/// <param name="path"></param>
/// <param name="EncrptyKey"></param>
public static void AESFileDecrypt(string path, string EncrptyKey)
{
    if (!File.Exists(path)) return;
    try
    {
        using (FileStream fs = new FileStream(path, FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.ReadWrite))
        {
            if (fs != null)
            {
                byte[] headBuff = new byte[10];
                fs.Read(headBuff, 0, headBuff.Length);
                string headTag = Encoding.UTF8.GetString(headBuff);
                if (headTag == AESHead)//确定有加密过再进行解密修改文件
                {
                    byte[] buffer = new byte[fs.Length - headBuff.Length];
                    fs.Read(buffer, 0, Convert.ToInt32(fs.Length - headBuff.Length));//将数据读到buffer中
                    fs.Seek(0, SeekOrigin.Begin);//光标放到起始0位置处
                    fs.SetLength(0);//清空
                    byte[] DecBuffer = AESDecrypt(buffer, EncrptyKey);//解密
                    fs.Write(DecBuffer, 0, DecBuffer.Length);//将解密后的数据写回
                }
            }
        }
    }
    catch (Exception e)
    {
        Debug.LogError(e);
    }
}
（2）第二种解密方式

不改变文件，直接将解密后的数据返回出去，外部接受解密后的数据

cs 复制代码 
/// <summary>
/// 文件解密，传入文件路径，返回字节
/// </summary>
/// <returns></returns>
public static byte[] AESFileByteDecrypt(string path, string EncrptyKey)
{
    if (!File.Exists(path)) return null;
    byte[] DecBuffer = null;
    try
    {
        using (FileStream fs = new FileStream(path, FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read))
        {
            if (fs != null)
            {
                byte[] headBuff = new byte[10];
                fs.Read(headBuff, 0, headBuff.Length);
                string headTag = Encoding.UTF8.GetString(headBuff);
                if (headTag == AESHead)
                {
                    byte[] buffer = new byte[fs.Length - headBuff.Length];
                    fs.Read(buffer, 0, Convert.ToInt32(fs.Length - headBuff.Length));
                    //不对字节流进行处理，只是获取解密后的数据
                    DecBuffer = AESDecrypt(buffer, EncrptyKey);
                }
            }
        }
    }
    catch (Exception e)
    {
        Debug.LogError(e);
    }
    return DecBuffer;//把解密后的数据返回出去
}
2、AES解密使用
（1）直接对资源解密

对应上面第一种解密方式；

注：和上面的AES加密AES_EncryptAB()工具，都是写在了AESFileTool.cs脚本里。

cs 复制代码 
public class AESFileTool
{
    // 资源文件地址
    private static string m_BunleTargetPath = Application.dataPath + "/../" + "TestAESFile";

    [MenuItem("Tools/解密AB包")]
    public static void AES_DecryptAB()
    {
        DirectoryInfo directory = new DirectoryInfo(m_BunleTargetPath);//获取文件夹
        //获取所有的资源文件
        FileInfo[] files = directory.GetFiles("*", SearchOption.AllDirectories); 
        for (int i = 0; i < files.Length; i++)
        {
            if (!files[i].Name.EndsWith("meta") && !files[i].Name.EndsWith("manifest"))
                AES.AESFileDecrypt(files[i].FullName, "AES");//对应前面加密时设置的密钥解密
        }
        Debug.Log("解密完成！");
    }
}
（2）不修改资源文件外部解密

在项目资源处理时，调用第二种解密方式进行解密使用；

cs 复制代码 
// 加载单个assetbundle
private AssetBundle LoadAssetBundle(string fullPath)
{
    AssetBundle assetBundle = null;
    //assetBundle = AssetBundle.LoadFromFile(fullPath);//原：根据文件名获取资源

    //解密获得解密后的byte数组
    byte[] abDecBytes = AES.AESFileByteDecrypt(fullPath, "AES");
    assetBundle = AssetBundle.LoadFromMemory(abDecBytes);//根据数据获取资源

    if (assetBundle == null)Debug.LogError(" Load AssetBundle Error:" + fullPath);
        ... ...
    
    return assetBundle;
}
3、两种解密方式比较

两种解密区别，主要在对文件是否修改和资源文件加载方式上不同，以ab资源为例：

（1）第一种解密：

AES.AESFileDecrypt(files[i].FullName, "AES");

1）LoadFromFile方式加载：AssetBundle.LoadFromFile(FullPath);

根据文件路径来加载文件的形式读取资源文件。

2）优点：只会把文件头加载进来，不会把整个文件加载进来

3）缺点：会改动加密文件，不适合运行时使用；

（2）第二种解密：

byte[] abDecBytes = AES.AESFileByteDecrypt(fullPath, "AES");

1）LoadFromMemory方式加载：AssetBundle.LoadFromMemory(abDecBytes);

会把解密后返回的整个解密文件（byte数组形式）加载进来，从内存中读取数据；

2）优点：不改变原文件，且使后面实例化真正使用资源时，加载东西会更快；

3）缺点：每个ab包的资源文件都读进内存中，格外占内存。

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