Генерация хэша XML-документа на C#

Question

Каков наилучший способ хеширования XML-документа в C #?Я бы хотел хэшировать XML-документ, чтобы я мог определить, был ли он изменен вручную с момента его создания.Я не использую это для безопасности - это нормально, если кто-то изменяет XML и изменяет хэш, чтобы соответствовать.

Например, я бы хэшировал дочерние узлы root и сохранил хэш как атрибут root:

<RootNode Hash="abc123">
    <!-- Content to hash here -->
</RootNode>

Answer 1

.NET имеет классы которые реализуют Спецификация цифровой подписи XML.Подпись может быть добавлена внутри исходного XML-документа (т. е."подпись в конверте"), или хранится / передается отдельно.

Это может быть немного излишним, поскольку вам не нужна безопасность, но у него есть преимущество в том, что он уже реализован и является стандартом, который не зависит от языка или платформы.

Answer 2

Вы можете использовать пространство имен криптографии:

System.Security.Cryptography.MACTripleDES hash = new System.Security.Cryptography.MACTripleDES(Encoding.Default.GetBytes("mykey"));
string hashString = Convert.ToBase64String(hash.ComputeHash(Encoding.Default.GetBytes(myXMLString)));

Вам просто нужно использовать ключ для создания криптографа хеширования, а затем создать хэш со строковым повторным представлением вашего xml.

Answer 3

Добавьте ссылку .NET в System.Безопасность и используйте XmlDsigC14NTransform.Вот пример...

/* http://www.w3.org/TR/xml-c14n

    Of course is cannot detect these are the same...

       <color>black</color>    vs.   <color>rgb(0,0,0)</color>

    ...because that's dependent on app logic's interpretation of XML data.

    But otherwise it gets the following right...
    •Normalization of whitespace in start and end tags
    •Lexicographic ordering of namespace and attribute
    •Empty element conversion to start-end tag pair 
    •Retain all whitespace between tags

    And more.
 */
public static string XmlHash(XmlDocument myDoc)
{
    var t = new System.Security.Cryptography.Xml.XmlDsigC14NTransform();
    t.LoadInput(myDoc);
    var s = (Stream)t.GetOutput(typeof(Stream));
    var sha1 = SHA1.Create();

    var hash = sha1.ComputeHash(s);
    var base64String = Convert.ToBase64String(hash);
    s.Close();
    return base64String;
}

Answer 4

Недавно мне пришлось реализовать хэш "контрольной суммы" для частичных XML-документов на работе (мы используем XElement).Элементарные тесты производительности показали ~ 3-кратное ускорение времени выполнения на моем компьютере при использовании таблицы подстановки для создания хэша шестнадцатеричной строки по сравнению с без.

Вот моя реализация:

using System.Xml.Linq;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;
using System.Linq;

/// <summary>
/// Provides a way to easily compute SHA256 hash strings for XML objects.
/// </summary>
public static class XMLHashUtils
{
    /// <summary>
    /// Precompute a hexadecimal lookup table for runtime performance gain, at the cost of memory and startup performance loss.
    /// SOURCE: https://stackoverflow.com/a/18574846
    /// </summary>
    static readonly string[] hexLookupTable = Enumerable.Range(0, 256).Select(integer => integer.ToString("x2")).ToArray();

    static readonly SHA256Managed sha256 = new SHA256Managed();

    /// <summary>
    /// Computes a SHA256 hash string from an XElement and its children.
    /// </summary>
    public static string Hash(XElement xml)
    {
        string xmlString = xml.ToString(SaveOptions.DisableFormatting); // Outputs XML as single line
        return Hash(xmlString);
    }

    /// <summary>
    /// Computes a SHA256 hash string from a string.
    /// </summary>
    static string Hash(string stringValue)
    {
        byte[] hashBytes = sha256.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(stringValue));
        return BytesToHexString(hashBytes);
    }

    /// <summary>
    /// Converts a byte array to a hexadecimal string using a lookup table.
    /// </summary>
    static string BytesToHexString(byte[] bytes)
    {
        int length = bytes.Length;
        StringBuilder sb = new StringBuilder(length * 2); // Capacity fits hash string length
        for (var i = 0; i < length; i++)
        {
            sb.Append(hexLookupTable[bytes[i]]); // Using lookup table for faster runtime conversion
        }
        return sb.ToString();
    }
}

И вот пара модульных тестов для этого (с использованием фреймворка NUnit):

using NUnit.Framework;
using System.Linq;
using System.Xml.Linq;

public class XMLHashUtilsTest
{
    /// <summary>
    /// Outputs XML: <root><child attribute="value" /></root>
    /// where <child /> node repeats according to childCount
    /// </summary>
    XElement CreateXML(int childCount)
    {
        return new XElement("root", Enumerable.Repeat(new XElement("child", new XAttribute("attribute", "value")), childCount));
    }

    [Test]
    public void HashIsDeterministic([Values(0,1,10)] int childCount)
    {
        var xml = CreateXML(childCount);
        Assert.AreEqual(XMLHashUtils.Hash(xml), XMLHashUtils.Hash(xml));
    }

    [Test]
    public void HashChanges_WhenChildrenAreDifferent([Values(0,1,10)] int childCount)
    {
        var xml1 = CreateXML(childCount);
        var xml2 = CreateXML(childCount + 1);
        Assert.AreNotEqual(XMLHashUtils.Hash(xml1), XMLHashUtils.Hash(xml2));
    }

    [Test]
    public void HashChanges_WhenRootNameIsDifferent([Values("A","B","C")]string nameSuffix)
    {
        var xml1 = CreateXML(1);
        var xml2 = CreateXML(1);
        xml2.Name = xml2.Name + nameSuffix;
        Assert.AreNotEqual(XMLHashUtils.Hash(xml1), XMLHashUtils.Hash(xml2));
    }

    [Test]
    public void HashChanges_WhenRootAttributesAreDifferent([Values("A","B","C")]string attributeName)
    {
        var xml1 = CreateXML(1);
        var xml2 = CreateXML(1);
        xml2.Add(new XAttribute(attributeName, "value"));
        Assert.AreNotEqual(XMLHashUtils.Hash(xml1), XMLHashUtils.Hash(xml2));
    }
}