目录:

  1. 开篇
  2. 通讯原理:UCenter API 与子站之间的通讯原理和单点登陆原理
  3. 加密与解密:AuthCode详解 & AuthCode函数翻译过程中的注意点
  4. 网站搭建: 康盛旗下网站 & Asp.net 网站搭建
  5. MVC 网站下的用法:在 MVC 下的使用方法
  6. 下载地址:UCenter API For .Net 在 CodePlex 上发布啦!

 

AuthCode

UCenter API 中的加密解密函数,被称为 php 领域的经典之作,也是康盛公司为 php 做的一大贡献

这个函数,可以通过一个 KEY ,生成动态的密文,并可以再通过这个 KEY 来解密

我没有研究过什么加密算法,所以对这个的基础知识也不是很了解,或许在 C# 中会有更强大的算法,但是这个函数在做 UCenter API 的时候是必需的。

也是 UCenter API php 版翻译成 C# 版本中最难的一个部分。

 

PHP 版详解

// $string: 明文 或 密文
// $operation:DECODE表示解密,其它表示加密
// $key: 密匙
// $expiry:密文有效期
//字符串解密加密
function authcode($string, $operation = 'DECODE', $key = '', $expiry = 0) {
     // 动态密匙长度,相同的明文会生成不同密文就是依靠动态密匙
    $ckey_length = 4;   // 随机密钥长度 取值 0-32;
                // 加入随机密钥,可以令密文无任何规律,即便是原文和密钥完全相同,加密结果也会每次不同,增大破解难度。
                // 取值越大,密文变动规律越大,密文变化 = 16 的 $ckey_length 次方
                // 当此值为 0 时,则不产生随机密钥
    // 密匙
    $key = md5($key ? $key : UC_KEY);
    // 密匙a会参与加解密
    $keya = md5(substr($key, 0, 16));
    // 密匙b会用来做数据完整性验证
    $keyb = md5(substr($key, 16, 16));
    // 密匙c用于变化生成的密文
    $keyc = $ckey_length ? ($operation == 'DECODE' ? substr($string, 0, $ckey_length): substr(md5(microtime()), -$ckey_length)) : '';
    // 参与运算的密匙
    $cryptkey = $keya.md5($keya.$keyc);
    $key_length = strlen($cryptkey);

    // 明文,前10位用来保存时间戳,解密时验证数据有效性,10到26位用来保存$keyb(密匙b),解密时会通过这个密匙验证数据完整性
    // 如果是解码的话,会从第$ckey_length位开始,因为密文前$ckey_length位保存 动态密匙,以保证解密正确
    $string = $operation == 'DECODE' ? base64_decode(substr($string, $ckey_length)) : sprintf('%010d', $expiry ? $expiry + time() : 0).substr(md5($string.$keyb), 0, 16).$string;
    $string_length = strlen($string);

    $result = '';
    $box = range(0, 255);

    $rndkey = array();
    // 产生密匙簿
    for($i = 0; $i <= 255; $i++) {
        $rndkey[$i] = ord($cryptkey[$i % $key_length]);
     }
     // 用固定的算法,打乱密匙簿,增加随机性,好像很复杂,实际上对并不会增加密文的强度
    for($j = $i = 0; $i < 256; $i++) {
        $j = ($j + $box[$i] + $rndkey[$i]) % 256;
        $tmp = $box[$i];
        $box[$i] = $box[$j];
        $box[$j] = $tmp;
     }
    // 核心加解密部分
    for($a = $j = $i = 0; $i < $string_length; $i++) {
        $a = ($a + 1) % 256;
        $j = ($j + $box[$a]) % 256;
        $tmp = $box[$a];
        $box[$a] = $box[$j];
        $box[$j] = $tmp;
        // 从密匙簿得出密匙进行异或,再转成字符
        $result .= chr(ord($string[$i]) ^ ($box[($box[$a] + $box[$j]) % 256]));
     }

    if($operation == 'DECODE') {
        // 验证数据有效性,请看未加密明文的格式
        if((substr($result, 0, 10) == 0 || substr($result, 0, 10) - time() > 0) && substr($result, 10, 16) == substr(md5(substr($result, 26).$keyb), 0, 16)) {
            return substr($result, 26);
         } else {
            return '';
         }
     } else {
         // 把动态密匙保存在密文里,这也是为什么同样的明文,生产不同密文后能解密的原因
         // 因为加密后的密文可能是一些特殊字符,复制过程可能会丢失,所以用base64编码
        return $keyc.str_replace('=', '', base64_encode($result));
     }
}

 

这份详解不是我写的,网上有很多,找不到原作者了

 

 

C# 版

/// <summary>
/// AuthCode解码&编码
/// </summary>
/// <param name="sourceStr">原始字符串</param>
/// <param name="operation">操作类型</param>
/// <param name="keyStr">API KEY</param>
/// <param name="expiry">过期时间 0代表永不过期</param>
/// <returns></returns>
private static string AuthCode(string sourceStr, AuthCodeMethod operation, string keyStr, int expiry = 0)
{
    var ckeyLength = 4;
    var source = Encode.GetBytes(sourceStr);
    var key = Encode.GetBytes(keyStr);

    key = Md5(key);

    var keya = Md5(SubBytes(key, 0, 0x10));
    var keyb = Md5(SubBytes(key, 0x10, 0x10));
    var keyc = (ckeyLength > 0)
                    ? ((operation == AuthCodeMethod.Decode)
                            ? SubBytes(source, 0, ckeyLength)
                            : RandomBytes(ckeyLength))
                    : new byte[0];

    var cryptkey = AddBytes(keya, Md5(AddBytes(keya, keyc)));
    var keyLength = cryptkey.Length;

    if (operation == AuthCodeMethod.Decode)
    {
        while (source.Length % 4 != 0)
        {
            source = AddBytes(source, Encode.GetBytes("="));
        }
        source = Convert.FromBase64String(BytesToString(SubBytes(source, ckeyLength)));
    }
    else
    {
        source =
            AddBytes(
                (expiry != 0
                        ? Encode.GetBytes((expiry + PhpTimeNow()).ToString())
                        : Encode.GetBytes("0000000000")),
                SubBytes(Md5(AddBytes(source, keyb)), 0, 0x10), source);
    }

    var sourceLength = source.Length;

    var box = new int[256];
    for (var k = 0; k < 256; k++)
    {
        box[k] = k;
    }

    var rndkey = new int[256];
    for (var i = 0; i < 256; i++)
    {
        rndkey[i] = cryptkey[i % keyLength];
    }

    for (int j = 0, i = 0; i < 256; i++)
    {
        j = (j + box[i] + rndkey[i]) % 256;
        var tmp = box[i];
        box[i] = box[j];
        box[j] = tmp;
    }

    var result = new byte[sourceLength];
    for (int a = 0, j = 0, i = 0; i < sourceLength; i++)
    {
        a = (a + 1) % 256;
        j = (j + box[a]) % 256;
        var tmp = box[a];
        box[a] = box[j];
        box[j] = tmp;

        result[i] = (byte)(source[i] ^ (box[(box[a] + box[j]) % 256]));
    }

    if (operation == AuthCodeMethod.Decode)
    {
        var time = long.Parse(BytesToString(SubBytes(result, 0, 10)));
        if ((time == 0 ||
                time - PhpTimeNow() > 0) &&
            BytesToString(SubBytes(result, 10, 16)) == BytesToString(SubBytes(Md5(AddBytes(SubBytes(result, 26), keyb)), 0, 16)))
        {
            return BytesToString(SubBytes(result, 26));
        }
        return "";
    }
    return BytesToString(keyc) + Convert.ToBase64String(result).Replace("=", "");
}

/// <summary>
/// Byte数组转字符串
/// </summary>
/// <param name="b">数组</param>
/// <returns></returns>
public static string BytesToString(byte[] b)
{
    return new string(Encode.GetChars(b));
}

/// <summary>
/// 计算Md5
/// </summary>
/// <param name="b">byte数组</param>
/// <returns>计算好的字符串</returns>
public static byte[] Md5(byte[] b)
{
    var cryptHandler = new MD5CryptoServiceProvider();
    var hash = cryptHandler.ComputeHash(b);
    var ret = "";
    foreach (var a in hash)
    {
        if (a < 16)
        { ret += "0" + a.ToString("x"); }
        else
        { ret += a.ToString("x"); }
    }
    return Encode.GetBytes(ret);
}

/// <summary>
/// Byte数组相加
/// </summary>
/// <param name="bytes">数组</param>
/// <returns></returns>
public static byte[] AddBytes(params byte[][] bytes)
{
    var index = 0;
    var length = 0;
    foreach(var b in bytes)
    {
        length += b.Length;
    }
    var result = new byte[length];

    foreach(var bs in bytes)
    {
        foreach (var b in bs)
        {
            result[index++] = b;
        }
    }
    return result;
}

/// <summary>
/// Byte数组分割
/// </summary>
/// <param name="b">数组</param>
/// <param name="start">开始</param>
/// <param name="length">结束</param>
/// <returns></returns>
public static byte[] SubBytes(byte[] b, int start, int length = int.MaxValue)
{
    if (start >= b.Length) return new byte[0];
    if (start < 0) start = 0;
    if (length < 0) length = 0;
    if (length>b.Length || start + length > b.Length) length = b.Length - start;
    var result = new byte[length];
    var index = 0;
    for(var k = start;k< start + length;k++)
    {
        result[index++] = b[k];
    }
    return result;
}

/// <summary>
/// 计算Php格式的当前时间
/// </summary>
/// <returns>Php格式的时间</returns>
public static long PhpTimeNow()
{
    return DateTimeToPhpTime(DateTime.UtcNow);
}

/// <summary>
/// PhpTime转DataTime
/// </summary>
/// <returns></returns>
public static DateTime PhpTimeToDateTime(long time)
{
    var timeStamp = new DateTime(1970, 1, 1); //得到1970年的时间戳
    var t = (time + 8 * 60 * 60) * 10000000 + timeStamp.Ticks;
    return new DateTime(t);
}

/// <summary>
/// DataTime转PhpTime
/// </summary>
/// <param name="datetime">时间</param>
/// <returns></returns>
public static long DateTimeToPhpTime(DateTime datetime)
{
    var timeStamp = new DateTime(1970, 1, 1);  //得到1970年的时间戳
    return (datetime.Ticks - timeStamp.Ticks) / 10000000;  //注意这里有时区问题,用now就要减掉8个小时
}

/// <summary>
/// 随机字符串
/// </summary>
/// <param name="lens">长度</param>
/// <returns></returns>
public static byte[] RandomBytes(int lens)
{
    var chArray = new[]
                        {
                            'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p', 'q',
                            'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G',
                            'H', 'J', 'K', 'L', 'M', 'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X',
                            'Y', 'Z', '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9'
                        };
    var length = chArray.Length;
    var result = new byte[lens];
    var random = new Random();
    for (var i = 0; i < lens; i++)
    {
        result[i] = (byte) chArray[random.Next(length)];
    }
    return result;
}

/// <summary>
/// 操作类型
/// </summary>
enum AuthCodeMethod
{
    Encode,
    Decode,
}

C# 版是一行一行按照原版本翻译的,增加了一些 C# 中没有的函数

 

1、string -> byte[] 的问题

在这段算法中,经常会用到 Base64 算法,C# 中的 Base64 要求输入的是 byte[] 数组

在 php 程序中,都是直接用字符串的,而且也没有问题。

那在 C# 版中自然想到了 Encoding.Default.GetBytes() 函数

但这个函数有个很奇怪的问题:

Encoding.UTF8.GetBytes(((char) 200).ToString())[0].ToString() //最后的值是多少?

运行一下后发现它不是200,因为这个函数涉及到了编码问题

所以上述的操作,如果直接对字符串操作,那会出现很多问题,因为 php 和 C# 对字符串使用的默认编码不同。

所以就改成了对 byte[] 进行操作

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