hololensアプリでXML設定ファイルの操作を行う その３（暗号化と復号化）

本日は hololens の技術調査枠です。
アプリの情報を暗号化して書き出し、復号化して読み込みます。

前提条件

以下の前回記事の続きになります。
bluebirdofoz.hatenablog.com
bluebirdofoz.hatenablog.com

暗号化と復号化

今回は以下のページを参考に暗号化と復号化を実施してみました。
docs.microsoft.com
docs.microsoft.com

前回記事のクラスに暗号化して情報を書き出す関数と、復号化を行って情報を読み込む関数を追加します。
・DataSaveManager.cs

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using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

namespace TestUtilities
{
    /// <summary>
    /// データファイル構造クラス
    /// </summary>
    [System.Serializable]
    public class XmlSaveData
    {
        /// <summary>
        /// 保存時刻
        /// </summary>
        public System.DateTime SaveDataTime;

        /// <summary>
        /// 状態名
        /// </summary>
        public string Name;

        /// <summary>
        /// 経過日数
        /// </summary>
        public int Days;
    }

    public class DataSaveManager : MonoBehaviour
    {
        // Encryption key used to encrypt the stream.
        // The same value must be used to encrypt and decrypt the stream.
        // ストリームの暗号化に使用される暗号化キー。
        // ストリームの暗号化と復号化には同じ値を使用する必要があります。
        byte[] key = { 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x10, 0x11, 0x12, 0x13, 0x14, 0x15, 0x16 };

        /// <summary>
        /// データファイル名(XML)のベース
        /// </summary>
        private string p_DataFileName = "SaveData.xml";

        /// <summary>
        /// データファイル名(暗号化XML)のベース
        /// </summary>
        private string p_DataFileNameCryptography = "SaveData.bin";

        /// <summary>
        /// データファイル情報
        /// </summary>
        [SerializeField, Tooltip("データファイル情報")]
        private XmlSaveData p_SaveData = new XmlSaveData();


        /// <summary>
        /// データファイルディレクトリパス
        /// 実行環境によって参照ディレクトリを変更する
        /// </summary>
        private string SettingFileDirectoryPath()
        {
            string directorypath = "";
#if WINDOWS_UWP
            // HoloLens上での動作の場合、LocalAppData/AppName/LocalStateフォルダを参照する
            directorypath = Windows.Storage.ApplicationData.Current.LocalFolder.Path;
#elif UNITY_IOS
            // iOS上での動作の場合、/var/mobile/Applications/アプリ番号/Documentsフォルダを参照する
            directorypath = UnityEngine.Application.persistentDataPath;
#else
            // Unity上での動作の場合、Assets/StreamingAssetsフォルダを参照する
            directorypath = UnityEngine.Application.streamingAssetsPath;
#endif
            return directorypath;
        }

        /// <summary>
        /// データファイルファイルパス(XML)
        /// 実行環境によって参照ディレクトリを変更する
        /// </summary>
        private string XMLFilePath()
        {
            string filepath = "";
            filepath = System.IO.Path.Combine(SettingFileDirectoryPath(), p_DataFileName);
            return filepath;
        }

        /// <summary>
        /// データファイルファイルパス(暗号化XML)
        /// 実行環境によって参照ディレクトリを変更する
        /// </summary>
        private string XMLFilePathCryptography()
        {
            string filepath = "";
            filepath = System.IO.Path.Combine(SettingFileDirectoryPath(), p_DataFileNameCryptography);
            return filepath;
        }


        /// <summary>
        /// データファイル読み込み(XML)
        /// </summary>
        public bool XMLRead()
        {
            // 読み込み成否
            bool ret = false;

            // オブジェクトの型を指定して Serializer オブジェクトを作成する
            System.Xml.Serialization.XmlSerializer serializer;
            serializer = new System.Xml.Serialization.XmlSerializer(typeof(XmlSaveData));

            // ファイルの存在確認
            if (System.IO.File.Exists(XMLFilePathCryptography()) == true)
            {
                // 読み込みファイルを開く
                System.IO.StreamReader streamreader;
#if WINDOWS_UWP
                // 読み込みファイルを開く(UWPアプリではStreamReader(filepath)メソッドは使用不可)
                streamreader = new System.IO.StreamReader((System.IO.Stream)System.IO.File.OpenRead(XMLFilePath()));
#else
                // 読み込みファイルを開く
                streamreader = new System.IO.StreamReader(XMLFilePath(), new System.Text.UTF8Encoding(false));
#endif
                // XMLファイルから逆シリアル化する
                p_SaveData = (XmlSaveData)serializer.Deserialize(streamreader);

#if WINDOWS_UWP
                // ファイルを閉じる(UWPアプリではClose()メソッドは使用不可)
                streamreader.Dispose();
#else
                // ファイルを閉じる
                streamreader.Close();
#endif

                // 読み込み成功
                ret = true;
            }

            return ret;
        }

        /// <summary>
        /// データファイル読み込み(暗号化XML)
        /// （データが短いと読み込みに失敗するので注意）
        /// </summary>
        public bool XMLReadCryptography()
        {
            // 読み込み成否
            bool ret = false;

            // オブジェクトの型を指定して Serializer オブジェクトを作成する
            System.Xml.Serialization.XmlSerializer serializer;
            serializer = new System.Xml.Serialization.XmlSerializer(typeof(XmlSaveData));

            // ファイルの存在確認
            if (System.IO.File.Exists(XMLFilePathCryptography()) == true)
            {
                // ファイルストリームを作成する。
                using (System.IO.FileStream myStream =
                    new System.IO.FileStream(XMLFilePathCryptography(), System.IO.FileMode.Open))
                {
                    // デフォルトのAes実装クラスの新しいインスタンスを作成します。
                    using (System.Security.Cryptography.Aes aes =
                        System.Security.Cryptography.Aes.Create())
                    {
                        // ファイルの先頭からIV値を読み取ります。
                        byte[] iv = new byte[aes.IV.Length];
                        myStream.Read(iv, 0, iv.Length);

                        // CryptoStreamを作成し、ファイルストリームを渡し、キーとIVを使用してAesクラスで復号化します。
                        using (System.Security.Cryptography.CryptoStream cryptStream =
                            new System.Security.Cryptography.CryptoStream(
                            myStream,
                            aes.CreateDecryptor(key, iv),
                            System.Security.Cryptography.CryptoStreamMode.Read))
                        {
                            // 読み込みファイルを開く
                            using (System.IO.StreamReader streamreader =
                                new System.IO.StreamReader(cryptStream))
                            {
                                // XMLファイルから逆シリアル化する
                                p_SaveData = (XmlSaveData)serializer.Deserialize(streamreader);

#if WINDOWS_UWP
                                // ファイルを閉じる(UWPアプリではClose()メソッドは使用不可)
                                streamreader.Dispose();
#else
                                // ファイルを閉じる
                                streamreader.Close();
#endif
                            }
                        }
                    }
                }
                // 読み込み成功
                ret = true;
            }

            return ret;
        }


        /// <summary>
        /// データファイル書き込み(XML)
        /// </summary>
        public bool XMLWrite()
        {
            // 書き込み成否
            bool ret = false;

            // オブジェクトの型を指定して Serializer オブジェクトを作成する
            System.Xml.Serialization.XmlSerializer serializer;
            serializer = new System.Xml.Serialization.XmlSerializer(typeof(XmlSaveData));

            // ディレクトリの存在確認
            if (System.IO.Directory.Exists(SettingFileDirectoryPath()) == true)
            {
                // UWPの場合は書き込み前に既存のファイルを削除する
#if WINDOWS_UWP
                // ファイルの存在確認
                if (System.IO.File.Exists(XMLFilePath()) == true)
                {
                    System.IO.File.Delete(XMLFilePath());
                }
#endif

                // 書き込みファイルを開く
                System.IO.StreamWriter streamwriter;
#if WINDOWS_UWP
                // 書き込みファイルを開く(UWPアプリではStreamWriter(filepath)メソッドは使用不可)
                streamwriter = new System.IO.StreamWriter((System.IO.Stream)System.IO.File.OpenWrite(XMLFilePath()));
#else
                // 書き込みファイルを開く
                streamwriter = new System.IO.StreamWriter(XMLFilePath(), false, new System.Text.UTF8Encoding(false));
#endif

                // シリアル化してXMLファイルに保存する
                serializer.Serialize(streamwriter, p_SaveData);

#if WINDOWS_UWP
                // ファイルを閉じる(UWPアプリではClose()メソッドは使用不可)
                streamwriter.Dispose();
#else
                // ファイルを閉じる
                streamwriter.Close();
#endif

                // 書き込み成功
                ret = true;
            }
            return ret;
        }


        /// <summary>
        /// データファイル書き込み(暗号化XML)
        /// （データが短いと読み込みに失敗するので注意）
        /// </summary>
        public bool XMLWriteCryptography()
        {
            // 書き込み成否
            bool ret = false;

            // オブジェクトの型を指定して Serializer オブジェクトを作成する
            System.Xml.Serialization.XmlSerializer serializer;
            serializer = new System.Xml.Serialization.XmlSerializer(typeof(XmlSaveData));

            // ディレクトリの存在確認
            if (System.IO.Directory.Exists(SettingFileDirectoryPath()) == true)
            {
                // UWPの場合は書き込み前に既存のファイルを削除する
#if WINDOWS_UWP
                // ファイルの存在確認
                if (System.IO.File.Exists(XMLFilePathCryptography()) == true)
                {
                    System.IO.File.Delete(XMLFilePathCryptography());
                }
#endif
                // ファイルストリームを作成する。
                using (System.IO.FileStream myStream =
                    new System.IO.FileStream(XMLFilePathCryptography(), System.IO.FileMode.OpenOrCreate))
                {
                    // デフォルトのAes実装クラスの新しいインスタンスを作成します。
                    using (System.Security.Cryptography.Aes aes =
                        System.Security.Cryptography.Aes.Create())
                    {
                        // 暗号化キーを構成します。
                        aes.Key = key;

                        // ファイルの先頭にIVを格納します。
                        // この情報は復号化に使用されます。
                        byte[] iv = aes.IV;
                        myStream.Write(iv, 0, iv.Length);

                        // CryptoStreamを作成し、FileStreamを渡して、Aesクラスで暗号化します。
                        using (System.Security.Cryptography.CryptoStream cryptStream =
                            new System.Security.Cryptography.CryptoStream(
                            myStream,
                            aes.CreateEncryptor(),
                            System.Security.Cryptography.CryptoStreamMode.Write))
                        {
                            // 書き込みファイルを開く
                            using (System.IO.StreamWriter streamwriter =
                                new System.IO.StreamWriter(cryptStream))
                            {
                                // シリアル化してXMLファイルに保存する
                                serializer.Serialize(streamwriter, p_SaveData);

#if WINDOWS_UWP
                                // ファイルを閉じる(UWPアプリではClose()メソッドは使用不可)
                                streamwriter.Dispose();
#else
                                // ファイルを閉じる
                                streamwriter.Close();
#endif
                            }
                        }
                    }
                }

                // 書き込み成功
                ret = true;
            }
            return ret;
        }

        /// <summary>
        /// 初期化関数
        /// </summary>
        void Awake()
        {
            // 処理無し
        }

        /// <summary>
        /// 設定取得関数
        /// </summary>
        public XmlSaveData GetSaveData()
        {
            return p_SaveData;
        }
    }
}

HoloLens2 にアプリを展開して Save/Load を行い、暗号化と復号化を介してデータの書き込みと読み込みができることを確認しました。