Cómo: Utilizar la protección de datos

Actualización: noviembre 2007

.NET Framework proporciona acceso a la API de protección de datos (DPAPI), que permite cifrar datos utilizando información de la cuenta o equipo del usuario actual. Cuando utiliza DPAPI, se aligera el difícil problema de generar y almacenar explícitamente una clave criptográfica.

Utilice la clase ProtectedMemory para cifrar una matriz de bytes en memoria. Esta funcionalidad está disponible en Microsoft Windows XP y en los sistemas operativos posteriores. Puede especificar que la memoria cifrada por el proceso actual se pueda descifrar sólo por el proceso actual, por todos los procesos o desde el mismo contexto de usuario. Vea la enumeración MemoryProtectionScope para obtener una descripción detallada de las opciones ProtectedMemory.

Utilice la clase ProtectedData para cifrar una copia de una matriz de bytes. Esta funcionalidad está disponible en Microsoft Windows 2000 y en los sistemas operativos posteriores. Puede especificar que los datos cifrados por la cuenta del usuario actual se pueda descifrar sólo por la misma cuenta de usuario, o puede especificar que los datos cifrados por la cuenta del usuario actual se puedan descifrar por cualquier cuenta en el equipo. Vea la enumeración DataProtectionScope para obtener una descripción detallada de las opciones ProtectedData.

Para cifrar los datos en memoria mediante la protección de datos

  • Llame al método Protect estático mientras pasa una matriz de bytes que se van a cifrar, la entropía y el ámbito de la protección de memoria.

Para descifrar los datos en memoria mediante la protección de datos

  • Llame al método Unprotect estático mientras pasa una matriz de bytes para descifrar y el ámbito de la protección de memoria.

Para cifrar los datos a un archivo o secuencia utilizando la protección de datos

  1. Cree la entropía aleatoria.

  2. Llame al método Protect estático mientras pasa una matriz de bytes que se va a cifrar, la entropía y el ámbito de la protección de datos.

  3. Escriba los datos cifrados en un archivo o secuencia.

Para descifrar los datos a un archivo o secuencia utilizando la protección de datos

  1. Lea los datos cifrados de un archivo o secuencia.

  2. Llame al método Unprotect estático mientras pasa una matriz de bytes para descifrar y el ámbito de la protección de datos.

Ejemplo

En el ejemplo de código siguiente se muestran dos formas de cifrado y descifrado. Primero, el ejemplo de código cifra y, a continuación, descifra una matriz de bytes en memoria. A continuación, el ejemplo de código cifra una copia de matriz de bytes, la guarda en un archivo, vuelve a cargar los datos desde el archivo y finalmente descifra los datos. En el ejemplo se muestran los datos originales, los datos cifrados y los datos descifrados.

Imports System
Imports System.IO
Imports System.Text
Imports System.Security.Cryptography



Public Module MemoryProtectionSample

    Sub Main()
        Run()

    End Sub 'Main


    Sub Run()
        Try

            ''''''''''''''''''''''''''''''''''''
            '
            ' Memory Encryption - ProtectedMemory
            '
            ''''''''''''''''''''''''''''''''''''
            ' Create the original data to be encrypted (The data length should be a multiple of 16).
            Dim toEncrypt As Byte() = UnicodeEncoding.ASCII.GetBytes("ThisIsSomeData16")

            Console.WriteLine("Original data: " + UnicodeEncoding.ASCII.GetString(toEncrypt))
            Console.WriteLine("Encrypting...")

            ' Encrypt the data in memory.
            EncryptInMemoryData(toEncrypt, MemoryProtectionScope.SameLogon)

            Console.WriteLine("Encrypted data: " + UnicodeEncoding.ASCII.GetString(toEncrypt))
            Console.WriteLine("Decrypting...")

            ' Decrypt the data in memory.
            DecryptInMemoryData(toEncrypt, MemoryProtectionScope.SameLogon)

            Console.WriteLine("Decrypted data: " + UnicodeEncoding.ASCII.GetString(toEncrypt))


            ''''''''''''''''''''''''''''''''''''
            '
            ' Data Encryption - ProtectedData
            '
            ''''''''''''''''''''''''''''''''''''
            ' Create the original data to be encrypted
            toEncrypt = UnicodeEncoding.ASCII.GetBytes("This is some data of any length.")

            ' Create a file.
            Dim fStream As New FileStream("Data.dat", FileMode.OpenOrCreate)

            ' Create some random entropy.
            Dim entropy As Byte() = CreateRandomEntropy()

            Console.WriteLine()
            Console.WriteLine("Original data: " + UnicodeEncoding.ASCII.GetString(toEncrypt))
            Console.WriteLine("Encrypting and writing to disk...")

            ' Encrypt a copy of the data to the stream.
            Dim bytesWritten As Integer = EncryptDataToStream(toEncrypt, entropy, DataProtectionScope.CurrentUser, fStream)

            fStream.Close()

            Console.WriteLine("Reading data from disk and decrypting...")

            ' Open the file.
            fStream = New FileStream("Data.dat", FileMode.Open)

            ' Read from the stream and decrypt the data.
            Dim decryptData As Byte() = DecryptDataFromStream(entropy, DataProtectionScope.CurrentUser, fStream, bytesWritten)

            fStream.Close()

            Console.WriteLine("Decrypted data: " + UnicodeEncoding.ASCII.GetString(decryptData))


        Catch e As Exception
            Console.WriteLine("ERROR: " + e.Message)
        End Try

    End Sub 'Run



    Sub EncryptInMemoryData(ByVal Buffer() As Byte, ByVal Scope As MemoryProtectionScope)
        If Buffer.Length <= 0 Then
            Throw New ArgumentException("Buffer")
        End If
        If Buffer Is Nothing Then
            Throw New ArgumentNullException("Buffer")
        End If

        ' Encrypt the data in memory. The result is stored in the same same array as the original data.
        ProtectedMemory.Protect(Buffer, Scope)

    End Sub 'EncryptInMemoryData


    Sub DecryptInMemoryData(ByVal Buffer() As Byte, ByVal Scope As MemoryProtectionScope)
        If Buffer.Length <= 0 Then
            Throw New ArgumentException("Buffer")
        End If
        If Buffer Is Nothing Then
            Throw New ArgumentNullException("Buffer")
        End If

        ' Decrypt the data in memory. The result is stored in the same same array as the original data.
        ProtectedMemory.Unprotect(Buffer, Scope)

    End Sub 'DecryptInMemoryData


    Function CreateRandomEntropy() As Byte()
        ' Create a byte array to hold the random value.
        Dim entropy(15) As Byte

        ' Create a new instance of the RNGCryptoServiceProvider.
        ' Fill the array with a random value.
        Dim RNG As New RNGCryptoServiceProvider()

        RNG.GetBytes(entropy)

        ' Return the array.
        Return entropy

    End Function 'CreateRandomEntropy



    Function EncryptDataToStream(ByVal Buffer() As Byte, ByVal Entropy() As Byte, ByVal Scope As DataProtectionScope, ByVal S As Stream) As Integer
        If Buffer.Length <= 0 Then
            Throw New ArgumentException("Buffer")
        End If
        If Buffer Is Nothing Then
            Throw New ArgumentNullException("Buffer")
        End If
        If Entropy.Length <= 0 Then
            Throw New ArgumentException("Entropy")
        End If
        If Entropy Is Nothing Then
            Throw New ArgumentNullException("Entropy")
        End If
        If S Is Nothing Then
            Throw New ArgumentNullException("S")
        End If
        Dim length As Integer = 0

        ' Encrypt the data in memory. The result is stored in the same same array as the original data.
        Dim encrptedData As Byte() = ProtectedData.Protect(Buffer, Entropy, Scope)

        ' Write the encrypted data to a stream.
        If S.CanWrite AndAlso Not (encrptedData Is Nothing) Then
            S.Write(encrptedData, 0, encrptedData.Length)

            length = encrptedData.Length
        End If

        ' Return the length that was written to the stream. 
        Return length

    End Function 'EncryptDataToStream


    Function DecryptDataFromStream(ByVal Entropy() As Byte, ByVal Scope As DataProtectionScope, ByVal S As Stream, ByVal Length As Integer) As Byte()
        If S Is Nothing Then
            Throw New ArgumentNullException("S")
        End If
        If Length <= 0 Then
            Throw New ArgumentException("Length")
        End If
        If Entropy Is Nothing Then
            Throw New ArgumentNullException("Entropy")
        End If
        If Entropy.Length <= 0 Then
            Throw New ArgumentException("Entropy")
        End If


        Dim inBuffer(Length) As Byte
        Dim outBuffer() As Byte

        ' Read the encrypted data from a stream.
        If S.CanRead Then
            S.Read(inBuffer, 0, Length)

            outBuffer = ProtectedData.Unprotect(inBuffer, Entropy, Scope)
        Else
            Throw New IOException("Could not read the stream.")
        End If

        ' Return the length that was written to the stream. 
        Return outBuffer

    End Function 'DecryptDataFromStream 
End Module 'MemoryProtectionSample
using System;
using System.IO;
using System.Text;
using System.Security.Cryptography;

public class MemoryProtectionSample
{
    public static void Main()
    {
        Run();
    }

    public static void Run()
    {
        try
        {

            ///////////////////////////////
            //
            // Memory Encryption - ProtectedMemory
            //
            ///////////////////////////////

            // Create the original data to be encrypted (The data length should be a multiple of 16).
            byte[] toEncrypt = UnicodeEncoding.ASCII.GetBytes("ThisIsSomeData16");

            Console.WriteLine("Original data: " + UnicodeEncoding.ASCII.GetString(toEncrypt));
            Console.WriteLine("Encrypting...");

            // Encrypt the data in memory.
            EncryptInMemoryData(toEncrypt, MemoryProtectionScope.SameLogon);

            Console.WriteLine("Encrypted data: " + UnicodeEncoding.ASCII.GetString(toEncrypt));
            Console.WriteLine("Decrypting...");

            // Decrypt the data in memory.
            DecryptInMemoryData(toEncrypt, MemoryProtectionScope.SameLogon);

            Console.WriteLine("Decrypted data: " + UnicodeEncoding.ASCII.GetString(toEncrypt));


            ///////////////////////////////
            //
            // Data Encryption - ProtectedData
            //
            ///////////////////////////////

            // Create the original data to be encrypted
            toEncrypt = UnicodeEncoding.ASCII.GetBytes("This is some data of any length.");

            // Create a file.
            FileStream fStream = new FileStream("Data.dat", FileMode.OpenOrCreate);

            // Create some random entropy.
            byte[] entropy = CreateRandomEntropy();

            Console.WriteLine();
            Console.WriteLine("Original data: " + UnicodeEncoding.ASCII.GetString(toEncrypt));
            Console.WriteLine("Encrypting and writing to disk...");

            // Encrypt a copy of the data to the stream.
            int bytesWritten = EncryptDataToStream(toEncrypt, entropy, DataProtectionScope.CurrentUser, fStream);

            fStream.Close();

            Console.WriteLine("Reading data from disk and decrypting...");

            // Open the file.
            fStream = new FileStream("Data.dat", FileMode.Open);

            // Read from the stream and decrypt the data.
            byte[] decryptData = DecryptDataFromStream(entropy, DataProtectionScope.CurrentUser, fStream, bytesWritten);

            fStream.Close();

            Console.WriteLine("Decrypted data: " + UnicodeEncoding.ASCII.GetString(decryptData));


        }
        catch (Exception e)
        {
            Console.WriteLine("ERROR: " + e.Message);
        }

    }


    public static void EncryptInMemoryData(byte[] Buffer, MemoryProtectionScope Scope )
    {
        if (Buffer.Length <= 0)
            throw new ArgumentException("Buffer");
        if (Buffer == null)
            throw new ArgumentNullException("Buffer");


        // Encrypt the data in memory. The result is stored in the same same array as the original data.
        ProtectedMemory.Protect(Buffer, Scope);

    }

    public static void DecryptInMemoryData(byte[] Buffer, MemoryProtectionScope Scope)
    {
        if (Buffer.Length <= 0)
            throw new ArgumentException("Buffer");
        if (Buffer == null)
            throw new ArgumentNullException("Buffer");


        // Decrypt the data in memory. The result is stored in the same same array as the original data.
        ProtectedMemory.Unprotect(Buffer, Scope);

    }

    public static byte[] CreateRandomEntropy()
    {
        // Create a byte array to hold the random value.
        byte[] entropy = new byte[16];

        // Create a new instance of the RNGCryptoServiceProvider.
        // Fill the array with a random value.
        new RNGCryptoServiceProvider().GetBytes(entropy);

        // Return the array.
        return entropy;


    }

    public static int EncryptDataToStream(byte[] Buffer, byte[] Entropy, DataProtectionScope Scope, Stream S)
    {
        if (Buffer.Length <= 0)
            throw new ArgumentException("Buffer");
        if (Buffer == null)
            throw new ArgumentNullException("Buffer");
        if (Entropy.Length <= 0)
            throw new ArgumentException("Entropy");
        if (Entropy == null)
            throw new ArgumentNullException("Entropy");
        if (S == null)
            throw new ArgumentNullException("S");

        int length = 0;

        // Encrypt the data in memory. The result is stored in the same same array as the original data.
        byte[] encrptedData = ProtectedData.Protect(Buffer, Entropy, Scope);

        // Write the encrypted data to a stream.
        if (S.CanWrite && encrptedData != null)
        {
            S.Write(encrptedData, 0, encrptedData.Length);

            length = encrptedData.Length;
        }

        // Return the length that was written to the stream. 
        return length;

    }

    public static byte[] DecryptDataFromStream(byte[] Entropy, DataProtectionScope Scope, Stream S, int Length)
    {
        if (S == null)
            throw new ArgumentNullException("S");
        if (Length <= 0 )
            throw new ArgumentException("Length");
        if (Entropy == null)
            throw new ArgumentNullException("Entropy");
        if (Entropy.Length <= 0)
            throw new ArgumentException("Entropy");



        byte[] inBuffer = new byte[Length];
        byte[] outBuffer;

        // Read the encrypted data from a stream.
        if (S.CanRead)
        {
            S.Read(inBuffer, 0, Length);

            outBuffer = ProtectedData.Unprotect(inBuffer, Entropy, Scope);
        }
        else
        {
            throw new IOException("Could not read the stream.");
        }

        // Return the length that was written to the stream. 
        return outBuffer;

    }


}

Compilar el código

Vea también

Referencia

ProtectedMemory

ProtectedData

Otros recursos

Tareas criptográficas