C# 文件安全管理需要注意的

       在实际的项目开发中,我们经常需要使用到文件的I/O操作,主要包含对文件的增改删查等操作,这些基本的操作我们都是很熟悉,但是较少的人去考虑文件的安全和操作的管理等方面,例如文件的访问权限管理,文件数据的彻底删除和数据的恢复等等,这一系列的操作需要我们对.NET的相关知识有一个深刻的学习。

       在本文章主要介绍文件和目录的一些基本操作,以及文件目录的权限和安全设置的相关内容。

一.DotNet文件目录常用操作:

       提到文件的I/O操作,这个对于每一个开发者来说都不是陌生的事,因为这些操作是我们在项目开发过程中经常使用到的一些操作。那么在.NET中操作文件的类在System.IO命名空间下,一下介绍一下常见的I/O操作类:

        DiveInfo:提供了对逻辑磁盘的基本信息访问的途径。(只能查看信息,不能做任何修改。)

        System.Environment:用来枚举驱动器。(不能获取驱动器的属性)

        System.Management:.NET针对WMI调用。

        Directory和DircetoryInfo:用于操作目录。(前者为静态类,后者则须在实例化后调用,功能上相同)

        File和FileInfo:用于操作文件。(前者为静态类,后者须实例化后调用,功能上相同)

    以上介绍了一些文件的基本操作类,本次主要讲解目录和文件操作,一下给出文件和目录操作的一些基本方法:

   1.文件常规操作:

      (1).文件读写操作:

  /// 
  /// 写文件
  /// 
  /// 文件名
  /// 文件内容
  /// 指定文件编码
  protected void Write_Txt(string fileName, string content, string encoding)
  {
   if (string.IsNullOrEmpty(fileName))
   {
    throw new ArgumentNullException(fileName);
   }
   if (string.IsNullOrEmpty(content))
   {
    throw new ArgumentNullException(content);
   }
   if (string.IsNullOrEmpty(encoding))
   {
    throw new ArgumentNullException(encoding);
   }
   var code = Encoding.GetEncoding(encoding);
   var htmlfilename = HttpContext.Current.Server.MapPath("Precious\\" + fileName + ".txt");
   var str = content;
   var sw = StreamWriter.Null;
   try
   {
    using (sw = new StreamWriter(htmlfilename, false, code))
    {
     sw.Write(str);
     sw.Flush();
    }
   }
   catch (IOException ioex)
   {
    throw new IOException(ioex.Message);
   }
   catch (Exception ex)
   {
    throw new Exception(ex.Message);
   }
   finally
   {
    sw.Close();
   }
  }

  /// 
  /// 读文件
  /// 
  /// 文件路径
  /// 文件编码
  /// 
  protected string Read_Txt(string filename, string encoding)
  {
   if (string.IsNullOrEmpty(filename))
   {
    throw new ArgumentNullException(filename);
   }
   if (string.IsNullOrEmpty(encoding))
   {
    throw new ArgumentNullException(encoding);
   }
   var code = Encoding.GetEncoding(encoding);
   var temp = HttpContext.Current.Server.MapPath("Precious\\" + filename + ".txt");
   var str = string.Empty;
   if (!System.IO.File.Exists(temp)) return str;
   var sr = StreamReader.Null;
   try
   {
    using (sr = new StreamReader(temp, code))
    {
     str = sr.ReadToEnd();
    }
   }
   catch (IOException ioex)
   {
    throw new IOException(ioex.Message);
   }
   catch (Exception ex)
   {
    throw new Exception(ex.Message);
   }
   finally
   {
    sr.Close();
   }
   return str;
  }

    (2).文件附加操作:

  /// 
  /// 拷贝文件
  /// 
  /// 原始文件
  /// 新文件路径
  public static void FileCoppy(string orignFile, string newFile)
  {
   if (string.IsNullOrEmpty(orignFile))
   {
    throw new ArgumentException(orignFile);
   }
   if (string.IsNullOrEmpty(newFile))
   {
    throw new ArgumentException(newFile);
   }
   System.IO.File.Copy(orignFile, newFile, true);
  }

  /// 
  /// 删除文件
  /// 
  /// 路径
  public static void FileDel(string path)
  {
   if (string.IsNullOrEmpty(path))
   {
    throw new ArgumentException(path);
   }
   System.IO.File.Delete(path);
  }

  /// 
  /// 移动文件
  /// 
  /// 原始路径
  /// 新路径
  public static void FileMove(string orignFile, string newFile)
  {
   if (string.IsNullOrEmpty(orignFile))
   {
    throw new ArgumentException(orignFile);
   }
   if (string.IsNullOrEmpty(newFile))
   {
    throw new ArgumentException(newFile);
   }
   System.IO.File.Move(orignFile, newFile);
  }

    2.目录常规操作:

  /// 
  /// 在当前目录下创建目录
  /// 
  /// 当前目录
  /// 新目录
  public static void FolderCreate(string orignFolder, string newFloder)
  {
   if (string.IsNullOrEmpty(orignFolder))
   {
    throw new ArgumentException(orignFolder);
   }
   if (string.IsNullOrEmpty(newFloder))
   {
    throw new ArgumentException(newFloder);
   }
   Directory.SetCurrentDirectory(orignFolder);
   Directory.CreateDirectory(newFloder);
  }

  /// 
  /// 创建文件夹
  /// 
  /// 
  public static void FolderCreate(string path)
  {
   if (string.IsNullOrEmpty(path))
   {
    throw new ArgumentException(path);
   }
   if (!Directory.Exists(path))
   {
    Directory.CreateDirectory(path);
   }    
  }

  public static void FileCreate(string path)
  {
   if (string.IsNullOrEmpty(path))
   {
    throw new ArgumentException(path);
   }
   var createFile = new FileInfo(path);
   if (createFile.Exists) return;
   var fs = createFile.Create();
   fs.Close();
   fs.Dispose();
  }

  /// 
  /// 递归删除文件夹目录及文件
  /// 
  ///  
  /// 
  public static void DeleteFolder(string dir)
  {
   if (string.IsNullOrEmpty(dir))
   {
    throw new ArgumentException(dir);
   }
   if (!Directory.Exists(dir)) return;
   foreach (var d in Directory.GetFileSystemEntries(dir))
   {
    if (System.IO.File.Exists(d))
    {
     //直接删除其中的文件 
     System.IO.File.Delete(d); 
    }
    else
    {
     //递归删除子文件夹 
     DeleteFolder(d);
    }     
   }
   //删除已空文件夹  
   Directory.Delete(dir, true);   
  }

  /// 
  /// 指定文件夹下面的所有内容copy到目标文件夹下面
  /// 
  /// 原始路径
  /// 目标文件夹
  public static void CopyDir(string srcPath, string aimPath)
  {
   if (string.IsNullOrEmpty(srcPath))
   {
    throw new ArgumentNullException(srcPath);
   }
   if (string.IsNullOrEmpty(aimPath))
   {
    throw new ArgumentNullException(aimPath);
   }
   try
   {
    if (aimPath[aimPath.Length - 1] != Path.DirectorySeparatorChar)
    {
     aimPath += Path.DirectorySeparatorChar;
    }
    if (!Directory.Exists(aimPath))
    {
     Directory.CreateDirectory(aimPath);
    }
    var fileList = Directory.GetFileSystemEntries(srcPath);
    foreach (var file in fileList)
    {
     if (Directory.Exists(file))
     {
      CopyDir(file, aimPath + Path.GetFileName(file));
     }
     else
     {
      System.IO.File.Copy(file, aimPath + Path.GetFileName(file), true);
     }
    }
   }
   catch (IOException ioex)
   {
    throw new IOException(ioex.Message);
   }
   catch (Exception ee)
   {
    throw new Exception(ee.ToString());
   }
  }

  /// 
  /// 获取指定文件夹下所有子目录及文件
  /// 
  /// 详细路径
  public static string GetFoldAll(string path)
  {
   if (string.IsNullOrEmpty(path))
   {
    throw new ArgumentNullException(path);
   }
   var str =string.Empty;
   var thisOne = new DirectoryInfo(path);
   str = ListTreeShow(thisOne, 0, str);
   return str;

  }

  /// 
  /// 获取指定文件夹下所有子目录及文件函数
  /// 
  /// 指定目录
  /// 默认起始值,调用时,一般为0
  /// 用于迭加的传入值,一般为空
  /// 
  public static string ListTreeShow(DirectoryInfo theDir, int nLevel, string rn)
  {
   if (theDir == null)
   {
    throw new ArgumentNullException("theDir");
   }
   //获得目录
   DirectoryInfo[] subDirectories = theDir.GetDirectories();
   foreach (DirectoryInfo dirinfo in subDirectories)
   {

    if (nLevel == 0)
    {
     rn += "├";
    }
    else
    {
     var s =string.Empty;
     for (int i = 1; i <= nLevel; i++)
     {
      s += "│ ";
     }
     rn += s + "├";
    }
    rn += "" + dirinfo.Name + "
"; //目录下的文件 var fileInfo = dirinfo.GetFiles(); foreach (FileInfo fInfo in fileInfo) { if (nLevel == 0) { rn += "│ ├"; } else { var f = string.Empty; for (int i = 1; i <= nLevel; i++) { f += "│ "; } rn += f + "│ ├"; } rn += fInfo.Name.ToString() + "
"; } rn = ListTreeShow(dirinfo, nLevel + 1, rn); } return rn; } /// /// 获取指定文件夹下所有子目录及文件(下拉框形) /// /// 详细路径 ///下拉列表名称 ///默认选择模板名称 public static string GetFoldAll(string path, string dropName, string tplPath) { if (string.IsNullOrEmpty(path)) { throw new ArgumentNullException(path); } if (string.IsNullOrEmpty(tplPath)) { throw new ArgumentNullException(tplPath); } var strDrop = ""; } /// /// 获取指定文件夹下所有子目录及文件函数 /// /// 指定目录 /// 默认起始值,调用时,一般为0 /// 用于迭加的传入值,一般为空 /// 默认选择模板名称 /// public static string ListTreeShow(DirectoryInfo theDir, int nLevel, string rn, string tplPath) { if (theDir == null) { throw new ArgumentNullException("theDir"); } //获得目录 DirectoryInfo[] subDirectories = theDir.GetDirectories(); foreach (DirectoryInfo dirinfo in subDirectories) { rn += "

二.DotNet文件目录访问管理:

    1.文件目录权限概述:

       提到权限这个概念,这对于每一个开发者都是再熟悉不过的,因为我们在开发项目时,都会考虑用户权限管理等等,但是文件的权限操作呢?这里我们就简单的介绍一下.NET中对文件访问权限的访问和设置。文件权限中的访问控制列表: 自由访问控制列表(DACL):Microsoft Windows NT和更高版本用于保护资源的机制;系统访问控制列表(SACL):一种控制与资源关联的审核消息的机制。System.Security.AccessControl命名空间通过一些类提供对访问控制列表的访问。DiectorySecurity:该类指定目录的访问控制和审核安全。指定系统目录的访问权限以及访问尝试的审核方式。FileSecurity:该类指定系统文件的访问权限以及如何审核访问尝试。

     下面介绍一下文件权限操作的类和方法:

      (1).FileStream类GetAccessControl():检索文件的安全对象:

[SecuritySafeCritical]
public FileSecurity GetAccessControl()
{
 if (this._handle.IsClosed)
 {
  __Error.FileNotOpen();
 }
 return new FileSecurity(this._handle, this._fileName, AccessControlSections.Group | AccessControlSections.Owner | AccessControlSections.Access);
}
[SecurityCritical, SecurityPermission(SecurityAction.Assert, UnmanagedCode=true)]
internal FileSecurity(SafeFileHandle handle, string fullPath, AccessControlSections includeSections) : base(false, handle, includeSections, false)
{
 if (fullPath != null)
 {
  new FileIOPermission(FileIOPermissionAccess.NoAccess, AccessControlActions.View, fullPath).Demand();
 }
 else
 {
  new FileIOPermission(PermissionState.Unrestricted).Demand();
 }
}

    (2).FileStream类SetAccessControl():保存设置。

[SecuritySafeCritical]
public void SetAccessControl(FileSecurity fileSecurity)
{
 if (fileSecurity == null)
 {
  throw new ArgumentNullException("fileSecurity");
 }
 if (this._handle.IsClosed)
 {
  __Error.FileNotOpen();
 }
 fileSecurity.Persist(this._handle, this._fileName);
}

  2.文件共享操作实例:

 /// 
 /// 共享文档操作
 /// 
 public class FileSharingOperationHelper
 {
  public static bool ConnectState(string path)
  {
   if (string.IsNullOrEmpty(path))
   {
    throw new ArgumentNullException(path);
   }
   return ConnectState(path, "", "");
  }

  /// 
  /// 连接远程共享文件夹
  /// 
  /// 远程共享文件夹的路径
  /// 用户名
  /// 密码
  /// 
  public static bool ConnectState(string path, string userName, string passWord)
  {
   var proc = new Process();
   try
   {
    proc.StartInfo.FileName = "cmd.exe";
    proc.StartInfo.UseShellExecute = false;
    proc.StartInfo.RedirectStandardInput = true;
    proc.StartInfo.RedirectStandardOutput = true;
    proc.StartInfo.RedirectStandardError = true;
    proc.StartInfo.CreateNoWindow = true;
    proc.Start();
    var dosLine = "net use " + path + " " + passWord + " /user:" + userName;
    proc.StandardInput.WriteLine(dosLine);
    proc.StandardInput.WriteLine("exit");
    while (!proc.HasExited)
    {
     proc.WaitForExit(1000);
    }
    var errormsg = proc.StandardError.ReadToEnd();
    proc.StandardError.Close();
    if (!string.IsNullOrEmpty(errormsg))
    {
     throw new Exception(errormsg);
    }
   }
   catch (Exception ex)
   {
    throw new Exception(ex.Message);
   }
   finally
   {
    proc.Close();
    proc.Dispose();
   }
   return true;
  }

  /// 
  /// 向远程文件夹保存本地内容,或者从远程文件夹下载文件到本地
  /// 
  /// 要保存的文件的路径,如果保存文件到共享文件夹,这个路径就是本地文件路径如:@"D:\1.avi"
  /// 保存文件的路径,不含名称及扩展名
  /// 保存文件的名称以及扩展名
  public static void Transport(string src, string dst, string fileName)
  {
   if (string.IsNullOrEmpty(src))
   {
    throw new ArgumentNullException(src);
   }
   if (string.IsNullOrEmpty(dst))
   {
    throw new ArgumentNullException(dst);
   }
   if (string.IsNullOrEmpty(fileName))
   {
    throw new ArgumentNullException(fileName);
   }
   FileStream inFileStream = null;
   FileStream outFileStream = null;
   try
   {
    inFileStream = new FileStream(src, FileMode.Open);
    if (!Directory.Exists(dst))
    {
     Directory.CreateDirectory(dst);
    }
    dst = dst + fileName;
    outFileStream = new FileStream(dst, FileMode.OpenOrCreate);
    var buf = new byte[inFileStream.Length];
    int byteCount;
    while ((byteCount = inFileStream.Read(buf, 0, buf.Length)) > 0)
    {
     outFileStream.Write(buf, 0, byteCount);
    }
   }
   catch (IOException ioex)
   {
    throw new IOException(ioex.Message);
   }
   catch (Exception ex)
   {
    throw new Exception(ex.Message);
   }
   finally
   {
    if (inFileStream != null)
    {
     inFileStream.Flush();
     inFileStream.Close();
    }
    if (outFileStream != null)
    {
     outFileStream.Flush();
     outFileStream.Close();
    }
   }
  }
 }

    文件权限的规则:容器的访问规则可能被配置为不仅应用于对象本身,而且还应用于它的子对象、子容器或这两者。每个访问规则不是显示的就是继承的。DACL可以有对象的所有者任意修改,还可以由所有者已经给予其梗概DACL权限的任何更改。对象的安全描述包含另一个规则列表,称为系统访问权限列表(SACL),该列表将控制系统对对象执行哪个类型的审核。审核是一种具有安全敏感性的操作。在windows中,审核只能由本地安全机构(LSA)生成,LSA是唯一允许向安全事件日志中写入的组件。

三.DotNet彻底删除文件操作:

    1.文件彻底删除概述:

       看到文件删除,可能有人会问,前面不是已经介绍过文件的删除操作吗?为什么这里还需要详细的介绍。不错,上面的确介绍了文件和目录的删除方法,但是这里是介绍如何彻底的删除文件。我们常规的删除文件和文件格式化,一般是可以被恢复的。我们在操作删除的时候,只是将文件的索引给删除了,并没有删除实际的内容。文件的索引记录了文件在磁盘中的位置信息,当执行删除操作时,只是从文件分配聊表中删除了目录。

       那么可能会有人问,怎么讲文件彻底的删除呢?文件的粉碎,其实就是在删除文件分配列表的同时,把文件在磁盘上占用的所有扇区数据置为0。

       在.NET中提供了两种文件彻底的方法:

          (1).调用系统API来完成这样的“粉碎”操作。

          (2).在删除文件之前先删除文件的所有内容,然后在执行删除操作,被称为“假粉碎”。(此方法可以被人恢复文件,但是恢复的数据只是文件中的0)

      为了文件安全,可以采用多轮粉碎的方式:第一轮,通过文件操作Windows API,找到原始文件的铭文在存储器上所载区域,逐字符逐位进行完全填充,全部填充为0。第二轮,通过磁盘操作WindowsAPI找到原始文件或目录在FAT表中的位置,将原始文件或目录在FAT表中项清零。第三轮,通过磁盘操作WindowsAPI,找到原始文件或目录在备份FAT表的位置,将原始文件或目录在备份FAT表中的表项清零。

    2.文件彻底删除实例:

 /// 
 /// 粉碎文件操作
 /// 
 public class KillFileHelper
 {
  /// 
  /// 强力粉碎文件,文件如果被打开,很难粉碎
  /// 
  /// 文件全路径
  /// 删除次数
  /// 随机数据填充文件,默认true
  /// 空白填充文件,默认false
  /// true:粉碎成功,false:粉碎失败
  public static bool KillFile(string filename, int deleteCount, bool randomData = true, bool blanks = false)
  {
   if (string.IsNullOrEmpty(filename))
   {
    throw new ArgumentNullException(filename);
   }
   const int bufferLength = 1024000;
   var ret = true;
   try
   {
    using (var stream = new FileStream(filename, FileMode.Open, FileAccess.ReadWrite, FileShare.ReadWrite))
    {
     var f = new FileInfo(filename);
     var count = f.Length;
     long offset = 0;
     var rowDataBuffer = new byte[bufferLength];
     while (count >= 0)
     {
      var iNumOfDataRead = stream.Read(rowDataBuffer, 0, bufferLength);
      if (iNumOfDataRead == 0)
      {
       break;
      }
      if (randomData)
      {
       var randombyte = new Random();
       randombyte.NextBytes(rowDataBuffer);
      }
      else if (blanks)
      {
       for (var i = 0; i < iNumOfDataRead; i++)
        rowDataBuffer[i] = 0;
      }
      else
      {
       for (var i = 0; i < iNumOfDataRead; i++)
        rowDataBuffer[i] = Convert.ToByte(Convert.ToChar(deleteCount));
      }
      // 写新内容到文件。
      for (var i = 0; i < deleteCount; i++)
      {
       stream.Seek(offset, SeekOrigin.Begin);
       stream.Write(rowDataBuffer, 0, iNumOfDataRead);
      }
      offset += iNumOfDataRead;
      count -= iNumOfDataRead;
     }
    }
    //每一个文件名字符代替随机数从0到9。
    var newName = "";
    do
    {
     var random = new Random();
     var cleanName = Path.GetFileName(filename);
     var dirName = Path.GetDirectoryName(filename);
     var iMoreRandomLetters = random.Next(9);
     // 为了更安全,不要只使用原文件名的大小,添加一些随机字母。
     for (var i = 0; i < cleanName.Length + iMoreRandomLetters; i++)
     {
      newName += random.Next(9).ToString();
     }
     newName = dirName + "\\" + newName;
    } while (File.Exists(newName));
    // 重命名文件的新的随机的名字。
    File.Move(filename, newName);
    File.Delete(newName);
   }
   catch
   {
    //可能其他原因删除失败了,使用我们自己的方法强制删除
    var matchPattern = @"(?<=\s+pid:\s+)\b(\d+)\b(?=\s+)";
    try
    {
     //要检查被那个进程占用的文件
     var fileName = filename;
     var tool = new Process { StartInfo = { FileName = "handle.exe", Arguments = fileName + " /accepteula", UseShellExecute = false, RedirectStandardOutput = true } };
     tool.Start();
     tool.WaitForExit();
     var outputTool = tool.StandardOutput.ReadToEnd();
     foreach (Match match in Regex.Matches(outputTool, matchPattern))
     {
      //结束掉所有正在使用这个文件的程序
      Process.GetProcessById(int.Parse(match.Value)).Kill();
     }
     File.Delete(fileName);
    }
    catch
    {
     ret = false;
    }
   }
   return ret;
  }
 }

四.DotNet文件加密解密操作:

   上面介绍了文件的基本操作,文件权限操作,文件的删除操作,最后介绍一下文件的加密和解密操作。File和FileInfo类对文件加密进行了进一步的封装,提供了Encrypt和Decrypt方法用来对文件加密和解密。这两种方法要求文件系统必须为NFTS系统,对操作系统版本也要求必须是NT以上版本,使用该方法加密的文件,必须由同一用户才能进行解密。

   具体看一下该方法的实现代码:

   1.Encrypt():文件加密操作。

[SecuritySafeCritical]
public static void Encrypt(string path)
{
 if (path == null)
 {
  throw new ArgumentNullException("path");
 }
 string fullPathInternal = Path.GetFullPathInternal(path);
 new FileIOPermission(FileIOPermissionAccess.Write | FileIOPermissionAccess.Read, new string[] { fullPathInternal }, false, false).Demand();
 if (!Win32Native.EncryptFile(fullPathInternal))
 {
  int errorCode = Marshal.GetLastWin32Error();
  if (errorCode == 5)
  {
   DriveInfo info = new DriveInfo(Path.GetPathRoot(fullPathInternal));
   if (!string.Equals("NTFS", info.DriveFormat))
   {
    throw new NotSupportedException(Environment.GetResourceString("NotSupported_EncryptionNeedsNTFS"));
   }
  }
  __Error.WinIOError(errorCode, fullPathInternal);
 }
}

   2.Decrypt():文件解密操作。

[SecuritySafeCritical]
public static void Decrypt(string path)
{
 if (path == null)
 {
  throw new ArgumentNullException("path");
 }
 string fullPathInternal = Path.GetFullPathInternal(path);
 new FileIOPermission(FileIOPermissionAccess.Write | FileIOPermissionAccess.Read, new string[] { fullPathInternal }, false, false).Demand();
 if (!Win32Native.DecryptFile(fullPathInternal, 0))
 {
  int errorCode = Marshal.GetLastWin32Error();
  if (errorCode == 5)
  {
   DriveInfo info = new DriveInfo(Path.GetPathRoot(fullPathInternal));
   if (!string.Equals("NTFS", info.DriveFormat))
   {
    throw new NotSupportedException(Environment.GetResourceString("NotSupported_EncryptionNeedsNTFS"));
   }
  }
  __Error.WinIOError(errorCode, fullPathInternal);
 }
}

五.总结:

       以上简单的介绍了文件的操作和文件的权限管理方法,如果需要更加深入的了解这些操作方法,可以查看msdn,或者查看.NET的“垫片”,查看相应的接口。在当代社会中,数据安全和文件安全都是很重要的,我们应该更加深入的去学习安全知识,提高系统的稳定性。

以上就是C# 文件安全管理需要注意的的详细内容,更多关于C# 文件安全管理的资料请关注脚本之家其它相关文章!

你可能感兴趣的