.Net如何将“数字(或)长字符串”加密成“短字符串”，作短链接之类等用处

郑子铭

发布于 2023-10-09 09:54:36

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概述

本文为.NET开发者们分享一款轻量级开源的将数字编码成字符串的加密(短ID生成)工具类库—Hashids.net。

无论在前端还是后端的编程开发中，都会遇到让系统自动生成一些编码或者ID的场景，并且要求生成的编码或ID是不重复的(重复率极低的)。

前端开发中，常用的有**nanoid[1]**。而后端开发中，常用的技术则有：自增ID，雪花ID，GUID等。其中，自增ID在中小型系统中使用比较常见，它占用的存储空间相对较小，检索速度相对较快，但它不适用于分布式系统的构建，而雪花ID和GUID等占用字节较多，占用存储空间较大，检索速度相对较慢，但后两者适用于分布式的系统构建。

另外，还有一些场景，为了隐藏后端的真实ID，在显示到客户端时，对真实ID进行加密处理，将真实的数字加密生成一个短的字符串，比如国外知名视频网站油管的视频地址类似https://www.yt.com/watch?v=yVd7vbeFj-g，其中的参数v的值yVd7vbeFj-g即为一个加密的字符串。

在.NET, .NET Core, .NET 5\6\7\8等程序开发中，如果你也想生成类似的加密字符串，本文为.NET开发者们推荐Hashids.net这个开源的短ID生成(加密)类库。

第一部分：将数字加密成短字符串

Hashids.net功能和特性

Hashids.net可以将数字转换成字符串，比如将347转换成yr8，或者将数字数组[27, 986]转换成3kTMd。当然，你也可以将转换后的字符串再次转换成数字或者数字数组。这在将多个参数捆绑成一个参数、隐藏实际ID或简单地将它们用作短字符串ID时非常有用。

Hashids.net主要有如下的特性：

将整数转换成惟一的短ID(仅支持包含零在内的正整数)
为自增ID生成不可推测的非连续id
支持单个数字或数字数组
允许自定义字母和盐
允许指定最小哈希长度

Hashids.net的安装

Hashid.net以NuGet包发布，所以有如下的安装方式：

1.NuGet命令行

Install-Package Hashids.net

2.NuGet程序包管理工具

在项目中右键单击依赖项，如图：

然后，在打开的NuGet程序包管理界面输入关键字Hashids.net，在搜索到的结果中选中Hashids.net类库组件并安装，如图：

Hashids.net的使用

导入Hashids.net的命名空间

using HashidsNet;

编码单个数字

实例化Hashids对象时，你可以传递一个唯一的盐值，这样你的哈希值就不同于其他人的哈希值。这里使用this is my salt作为例子。

var Hashids = new Hashids("this is my salt");
var hash = hashids.Encode(12345);

运行结果为：NkK9

如果要转换一个Int64类型的数字，则需要调用EncodeLong()方法，如下：

var hashids = new Hashids("this is my salt");
var hash = hashids.EncodeLong(666555444333222L);

运行结果为：KVO9yy1oO5j

解码

Hashids.net提供了将已编码的字符串反解码的功能，但解码时需使用与编码相同的盐值：

var hashids = new Hashids("this is my salt");
numbers = hashids.Decode("NkK9");

运行结果为：[ 12345 ]

var hashids = new Hashids("this is my salt");
numbers = hashids.DecodeLong("KVO9yy1oO5j");

运行结果为：[ 666555444333222L ]

使用不同的盐值解码

如果解码时的盐值与编码时不相同，则解码将失败：

var hashids = new Hashids("this is my pepper");
numbers = hashids.Decode("NkK9");

运行结果为：[]

编码多个数字

var hashids = new Hashids("this is my salt");
var hash = hashids.Encode(683, 94108, 123, 5);

运行结果为：aBMswoO2UB3Sj

多个数字编码后的解码

var hashids = new Hashids("this is my salt");
var numbers = hashids.Decode("aBMswoO2UB3Sj")

运行结果为：[ 683, 94108, 123, 5 ]

指定编码后的最小哈希长度

以下示例将对整数1进行编码，并将最小哈希长度设置为8(默认情况下是0——这意味着哈希将是可能的最短长度)。

var hashids = new Hashids("this is my salt", 8);
var hash = hashids.Encode(1);

运行结果为：gB0NV05e

解码

var hashids = new Hashids("this is my salt", 8);
var numbers = hashids.Decode("gB0NV05e");

运行结果为：[ 1 ]

自定义哈希字母

以下示例指定了自定义的哈希字母为abcdefghijkABCDEFGHIJK12345：

var hashids = new Hashids("this is my salt", 0, "abcdefghijkABCDEFGHIJK12345")
var hash = hashids.Encode(1, 2, 3, 4, 5)

运行结果为：Ec4iEHeF3

Hashids.net的随机性

Hashids.net的主要目的是混淆ID，此外，它还可以让有规律的数字变得不可猜测和不可预测。

编码重复的数字

var hashids = new Hashids("this is my salt");
var hash = hashids.Encode(5, 5, 5, 5);

编码后，你不会看到任何重复的模式来表明哈希中有4个相同的数字，运行结果为：1Wc8cwcE。

编码有序的数字

var hashids = new Hashids("this is my salt");
var hash = hashids.Encode(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);

运行结果为：kRHnurhptKcjIDTWC3sx

编码自增的数字

var hashids = new Hashids("this is my salt");

hashids.Encode(1); // => NV
hashids.Encode(2); // => 6m
hashids.Encode(3); // => yD
hashids.Encode(4); // => 2l
hashids.Encode(5); // => rD

第二部分：将长字符串加密成短字符串

可逆算法示例（C#）：

public static string ShortenString(string longString)
{
    byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(longString);
    string shortString = Convert.ToBase64String(bytes);
    return shortString;
}

public static string RestoreString(string shortString)
{
    byte[] bytes = Convert.FromBase64String(shortString);
    string longString = Encoding.UTF8.GetString(bytes);
    return longString;
}

不可逆算法示例（C#）：

public static string ShortenString(string longString)
{
    using (SHA256 sha256 = SHA256.Create())
    {
        byte[] hashBytes = sha256.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(longString));
        string shortString = Convert.ToBase64String(hashBytes);
        return shortString;
    }
}