XML шифрование на асимметричном ключе.

/// <summary>
/// Вспомогательный прокси метод для тестирования шифрования на асимметричном ключе
/// </summary>
/// <param name="gostKey"></param>
private void Encrypt(AsymmetricAlgorithm gostKey)
{
    if (gostKey is Gost3410 gost3410)
    {
        Console.WriteLine("Секретный ключ получен.");
        // и получаем открытый ключ.
        Gost3410Parameters publicKey = gost3410.ExportParameters();

        Console.WriteLine("На стороне отправителя...");
        // Полученный открытый ключ передаем отправителю сообщения.
        using (Gost3410CryptoServiceProvider pubKey = new Gost3410CryptoServiceProvider())
        {

            pubKey.ImportParameters(publicKey);
            Console.WriteLine("Открытый ключ получен.");

            // Создаем Xml файл для зашифрования.
            CreateSomeXml("ato_encrypt_2001.xml");
            Console.WriteLine("Создан новый XML файл.");

            // Зашифровываем узел, заданный xpath выражением, XML документа 
            // ato_encrypt.xml в документ a_encrypted.xml
            // Для зашифрования используется открытый ключ pubKey.
            Encrypt("ato_encrypt_2001.xml", "a_encrypted_2001.xml",
                "//SomeNode[@ToEncrypt='true']",
                "EncryptedElement1", pubKey, "KeyAlias");
            Console.WriteLine("Узел XML файла зашифрован.");

            Console.WriteLine("На стороне получателя...");

            Decrypt("a_encrypted_2001.xml", "a_decrypted_2001.xml", gost3410, "KeyAlias");
        }
    }
    else if (gostKey is Gost3410_2012_256 gost3410_2012_256)
    {
        Console.WriteLine("Секретный ключ получен.");
        // и получаем открытый ключ.
        Gost3410Parameters publicKey = gost3410_2012_256.ExportParameters();

        Console.WriteLine("На стороне отправителя...");
        // Полученный открытый ключ передаем отправителю сообщения.
        using (Gost3410_2012_256CryptoServiceProvider pubKey = new Gost3410_2012_256CryptoServiceProvider())
        {
            pubKey.ImportParameters(publicKey);
            Console.WriteLine("Открытый ключ получен.");

            // Создаем Xml файл для зашифрования.
            CreateSomeXml("ato_encrypt_2012_256.xml");
            Console.WriteLine("Создан новый XML файл.");

            // Зашифровываем узел, заданный xpath выражением, XML документа 
            // ato_encrypt.xml в документ a_encrypted.xml
            // Для зашифрования используется открытый ключ pubKey.
            Encrypt("ato_encrypt_2012_256.xml", "a_encrypted_2012_256.xml",
                "//SomeNode[@ToEncrypt='true']",
                "EncryptedElement1", pubKey, "KeyAlias");
            Console.WriteLine("Узел XML файла зашифрован.");

            Console.WriteLine("На стороне получателя...");

            Decrypt("a_encrypted_2012_256.xml", "a_decrypted_2012_256.xml", gost3410_2012_256, "KeyAlias");
        }
    }
    else if (gostKey is Gost3410_2012_512 gost3410_2012_512)
    {
        Console.WriteLine("Секретный ключ получен.");
        // и получаем открытый ключ.
        Gost3410Parameters publicKey = gost3410_2012_512.ExportParameters();

        Console.WriteLine("На стороне отправителя...");
        // Полученный открытый ключ передаем отправителю сообщения.
        using (Gost3410_2012_512CryptoServiceProvider pubKey = new Gost3410_2012_512CryptoServiceProvider())
        {
            pubKey.ImportParameters(publicKey);
            Console.WriteLine("Открытый ключ получен.");

            // Создаем Xml файл для зашифрования.
            CreateSomeXml("ato_encrypt_2012_512.xml");
            Console.WriteLine("Создан новый XML файл.");

            // Зашифровываем узел, заданный xpath выражением, XML документа 
            // ato_encrypt.xml в документ a_encrypted.xml
            // Для зашифрования используется открытый ключ pubKey.
            Encrypt("ato_encrypt_2012_512.xml", "a_encrypted_2012_512.xml",
                "//SomeNode[@ToEncrypt='true']",
                "EncryptedElement1", pubKey, "KeyAlias");
            Console.WriteLine("Узел XML файла зашифрован.");

            Console.WriteLine("На стороне получателя...");

            Decrypt("a_encrypted_2012_512.xml", "a_decrypted_2012_512bui.xml", gost3410_2012_512, "KeyAlias");
        }
    }
    else
    {
        throw new NotSupportedException();
    }

    Console.WriteLine("XML документ расшифрован.");
}

Расшифрование XML на асимметричном ключе.

// Расшифрование узла XML документа на асимметричном ключе
private static void Decrypt(string srcName, string destName,
    AsymmetricAlgorithm alg, string KeyName)
{
    // Создаем новый объект xml документа.
    XmlDocument xmlDoc = new XmlDocument();

    // Пробельные символы участвуют в вычислении подписи и должны быть сохранены для совместимости с другими реализациями
    xmlDoc.PreserveWhitespace = true;

    // Загружаем в объект созданный XML документ.
    xmlDoc.Load(srcName);

    // Создаем объект CpEncryptedXml.
    CpEncryptedXml exml = new CpEncryptedXml(xmlDoc);

    // Добавляем отображение имен в ключи.
    // Нижеследующий метод сможет расшифровать
    // только те документы, для которых будет 
    // найдены соответсвующие ключи.

    if (alg is Gost3410 gost3410)
    {
        exml.AddKeyNameMapping(KeyName, gost3410);
    }
    else if (alg is Gost3410_2012_256 gost3410_2012_256)
    {
        exml.AddKeyNameMapping(KeyName, gost3410_2012_256);
    }
    else if (alg is Gost3410_2012_512 gost3410_2012_512)
    {
        exml.AddKeyNameMapping(KeyName, gost3410_2012_512);
    }
    else
    {
        throw new NotSupportedException();
    }

    // Расшифровываем зашифрованные элементы.
    exml.DecryptDocument();

    // Сохраняем расшифрованный документ.
    xmlDoc.Save(destName);
}

XML шифрование на сертификате

/// <summary>
/// Вспомогательный прокси метод для тестирования шифрования на сертификате
/// </summary>
private void Encrypt(CpX509Certificate2 cert)
{
    // Создаем тестовый XML документ.
    CreateSomeXml($"doc_to_encrypt_{cert.SubjectName}.xml");

    // Создаем объект XmlDocument.
    XmlDocument xmlDoc = new XmlDocument();

    // Загружаем XML файл в объект XmlDocument.
    xmlDoc.PreserveWhitespace = true;
    xmlDoc.Load($"doc_to_encrypt_{cert.SubjectName}.xml");

    // Шифруем узел SomeNode, который содержит атрибут ToEncrypt со значением true
    Encrypt(xmlDoc, "//SomeNode[@ToEncrypt='true']", cert);

    // Сохраняем XML документ.
    xmlDoc.Save($"d_encrypted_{cert.SubjectName}.xml");
}

Расшифрование XML на сертификате

/// <summary>
/// Расшифрование на сертификате
/// </summary>
/// <param name="gostKey"></param>
static void Decrypt(string srcName, string destName, CpX509Certificate2 cert)
{
    // Создаем новый объект xml документа.
    XmlDocument xmlDoc = new XmlDocument();

    // Пробельные символы участвуют в вычислении подписи и должны быть сохранены для совместимости с другими реализациями
    xmlDoc.PreserveWhitespace = true;

    // Загружаем в объект созданный XML документ.
    xmlDoc.Load(srcName);

    // Создаем новый объект CpEncryptedXml по XML документу.
    CpEncryptedXml exml = new CpEncryptedXml(xmlDoc);

    // Небольшие хаки, чтобы не устанавливать серт в хранилище
    {
        var ns = new XmlNamespaceManager(xmlDoc.NameTable);
        ns.AddNamespace("ki", "http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#");
        ns.AddNamespace("ek", "http://www.w3.org/2001/04/xmlenc#");
        var keyName = Convert.ToBase64String(cert.Export(X509ContentType.Cert));
        var keyInfoNode = xmlDoc.SelectSingleNode("//ki:KeyInfo/ek:EncryptedKey/ki:KeyInfo", ns);
        if (keyInfoNode == null)
        {
            throw new InvalidOperationException("Неверный формат зашифрованного XML-документа.");
        }

        if (keyInfoNode.InnerText.Equals(keyName, StringComparison.InvariantCultureIgnoreCase))
        {
            keyInfoNode.InnerXml = $"<KeyName>{keyName}</KeyName>";
        }
        exml.AddKeyNameMapping(keyName, cert.PrivateKey);
        exml.Recipient = keyName;
    }

    // Расшифровываем зашифрованные узлы XML документа.
    exml.DecryptDocument();

    // Сохраняем расшифрованный документ.
    xmlDoc.Save(destName);
}

XML шифрование на симметричном ключе

// Зашифрование узла XML документа на симметричном ключе
private static void Encrypt(string srcName, string destName,
    string xpath, SymmetricAlgorithm Key)
{
    // Создаем новый объект xml документа.
    XmlDocument xmlDoc = new XmlDocument();

    // Пробельные символы участвуют в вычислении подписи и должны быть сохранены для совместимости с другими реализациями.
    xmlDoc.PreserveWhitespace = true;

    // Загружаем в объект созданный XML документ.
    xmlDoc.Load(srcName);

    // Ищем заданный элемент для зашифрования.
    XmlElement elementToEncrypt = xmlDoc.SelectSingleNode(xpath)
        as XmlElement;
    if (elementToEncrypt == null)
        throw new XmlException("Узел не найден");

    // Создаем объект класса EncryptedXml и используем 
    // его для зашифрования узла на симметричном ключе.
    CpEncryptedXml eXml = new CpEncryptedXml();

    byte[] encryptedElement = eXml.EncryptData(
        elementToEncrypt, Key, false);

    // Создаем объект EncryptedData и заполняем его
    // необходимой информацией.
    CpEncryptedData edElement = new CpEncryptedData();
    edElement.Type = EncryptedXml.XmlEncElementUrl;

    // Заполняем алгоритм зашифрования данных. 
    // Он будет использован при расшифровании.
    edElement.EncryptionMethod = new CpEncryptionMethod(
        CpEncryptedXml.XmlEncGost28147Url);

    // Добавляем зашифрованные данные 
    // к объекту EncryptedData.
    edElement.CipherData.CipherValue = encryptedElement;

    // Заменяем исходный узел на зашифрованный.
    CpEncryptedXml.ReplaceElement(elementToEncrypt, edElement, false);

    // Сохраняем зашифрованный документ.
    xmlDoc.Save(destName);
}

Расшифрование XML на симметричном ключе.

// Расшифрование узла XML документа на симметричном ключе
private static void Decrypt(string srcName, string destName, SymmetricAlgorithm Alg)
{
    // Создаем новый объект xml документа.
    XmlDocument xmlDoc = new XmlDocument();

    // Пробельные символы участвуют в вычислении подписи и должны быть сохранены для совместимости с другими реализациями.
    xmlDoc.PreserveWhitespace = true;

    // Загружаем в объект созданный XML документ.
    xmlDoc.Load(srcName);

    // Ищем узел для расшифрования.
    XmlElement encryptedElement = xmlDoc.GetElementsByTagName(
        "EncryptedData")[0] as XmlElement;
    if (encryptedElement == null)
        throw new XmlException("Узел EncryptedData не найден");

    // Создаем объект EncryptedData.
    CpEncryptedData edElement = new CpEncryptedData();
    // и загружаем в него зашифрованный узел
    edElement.LoadXml(encryptedElement);

    // Создаем объект CpEncryptedXml
    CpEncryptedXml exml = new CpEncryptedXml();

    // Расшифровываем элемент используя 
    // симметричный ключ.
    byte[] rgbOutput = exml.DecryptData(edElement, Alg);

    // Заменяем зашифрованный узел расшифрованным 
    exml.ReplaceData(encryptedElement, rgbOutput);

    // Сохраняем расшифрованный документ.
    xmlDoc.Save(destName);
}

Вспомогательные функции

// Зашифрование узла XML документа на асимметричном ключе
private static void Encrypt(string srcName, string destName,
    string xpath, string EncryptionElementID, AsymmetricAlgorithm alg,
    string KeyName)
{
    // Создаем новый объект xml документа.
    XmlDocument xmlDoc = new XmlDocument();

    // Пробельные символы участвуют в вычислении подписи и должны быть сохранены для совместимости с другими реализациями
    xmlDoc.PreserveWhitespace = true;

    // Загружаем в объект созданный XML документ.
    xmlDoc.Load(srcName);

    // Ищем заданный элемент для зашифрования.
    XmlElement elementToEncrypt = xmlDoc.SelectSingleNode(xpath)
        as XmlElement;
    if (elementToEncrypt == null)
        throw new XmlException("Узел не найден");

    // Создаем случайный симметричный ключ.
    // В целях безопасности удаляем ключ из памяти после использования.
    using (Gost28147CryptoServiceProvider sessionKey =
        new Gost28147CryptoServiceProvider())
    {
        // Создаем объект класса CpEncryptedXml и используем 
        // его для зашифрования узла на случайной симметричном ключе.
        CpEncryptedXml eXml = new CpEncryptedXml();

        // Зашифровываем элемент на сессионном ключе.
        byte[] encryptedElement = eXml.EncryptData(elementToEncrypt,
            sessionKey, false);

        // Создаем объект EncryptedData и заполняем его
        // необходимой информацией.
        CpEncryptedData edElement = new CpEncryptedData();
        // Тип элемента зашифрованный узел
        edElement.Type = CpEncryptedXml.XmlEncElementUrl;
        // Созданный элемент помечаем EncryptionElementID
        edElement.Id = EncryptionElementID;

        // Заполняем алгоритм зашифрования данных. 
        // Он будет использован при расшифровании.
        edElement.EncryptionMethod = new CpEncryptionMethod(
            CpEncryptedXml.XmlEncGost28147Url);

        // Зашифровываем сессионный ключ и добавляем эти зашифрованные данные
        // к узлу EncryptedKey.
        CpEncryptedKey ek = new CpEncryptedKey();
        byte[] encryptedKey;

        if (alg is Gost3410 gost3410)
        {
            encryptedKey = CpEncryptedXml.EncryptKey(sessionKey, gost3410);
        }
        else if (alg is Gost3410_2012_256 gost3410_2012_256)
        {
            encryptedKey = CpEncryptedXml.EncryptKey(sessionKey, gost3410_2012_256);
        }
        else if (alg is Gost3410_2012_512 gost3410_2012_512)
        {
            encryptedKey = CpEncryptedXml.EncryptKey(sessionKey, gost3410_2012_512);
        }
        else
        {
            throw new NotSupportedException();
        }
        ek.CipherData = new CpCipherData(encryptedKey);
        ek.EncryptionMethod = new CpEncryptionMethod(
            CpEncryptedXml.XmlEncGostKeyTransportUrl);

        // Создаем элемент DataReference для KeyInfo.
        // Эта необязательная операция позволяет указать
        // какие данные используют данный ключ.
        // XML документ может содержать несколько
        // элементов EncryptedData с различными ключами.
        CpDataReference dRef = new CpDataReference();

        // Указываем URI EncryptedData.
        // Для этого используем ранее проставленную ссылку
        // EncryptionElementID
        dRef.Uri = "#" + EncryptionElementID;

        // Добавляем к EncryptedKey ссылку на зашифрованные 
        // данные.
        ek.AddReference(dRef);

        // Создаем новую ссылку на ключ.
        edElement.KeyInfo = new CpKeyInfo();

        // Добавляем ссылку на зашифрованный ключ к 
        // зашифрованным данным.
        edElement.KeyInfo.AddClause(new CpKeyInfoEncryptedKey(ek));

        // Указываем имя асимметричного ключа.

        // Создаем новый элемент KeyInfoName 
        CpKeyInfoName kin = new CpKeyInfoName();

        // Указываем имя асимметричного ключа.
        kin.Value = KeyName;

        // Добавляем элемент KeyInfoName к
        // объекту EncryptedKey.
        ek.KeyInfo.AddClause(kin);

        // Добавляем зашифрованные данные 
        // к объекту EncryptedData.
        edElement.CipherData.CipherValue = encryptedElement;

        // Заменяем исходный узел на зашифрованный.
        CpEncryptedXml.ReplaceElement(elementToEncrypt,
            edElement, false);

        // Сохраняем зашифрованный документ.
        xmlDoc.Save(destName);
    }
}

// Зашифрование узла в адрес абонента, заданного сертификатом 
// получателя.
static void Encrypt(XmlDocument Doc, string xpath,
    CpX509Certificate2 Cert)
{
    // Ищем заданный элемент для заширования.
    XmlElement elementToEncrypt = Doc.SelectSingleNode(xpath) as XmlElement;
    if (elementToEncrypt == null)
        throw new XmlException("Узел не найден");

    // Создаем объект CpEncryptedXml для  
    // шифрования XmlElement
    CpEncryptedXml eXml = new CpEncryptedXml();

    // Шифруем элемент на сертификате.
    CpEncryptedData edElement = eXml.Encrypt(elementToEncrypt, Cert);

    // Заменяем исходный элемент XML документа зашифрованным.
    CpEncryptedXml.ReplaceElement(elementToEncrypt, edElement, false);
}

// Тестовый документ для зашифрования / расшифрования.
private static string SourceDocument = "" +
    "<MyXML Encrypted=\"false\">" +
    "    <SomeNode ToEncrypt=\"false\">" +
            "Here is some public data.</SomeNode>" +
    "    <SomeNode ToEncrypt=\"true\">" +
            "Here is some data to encrypt.</SomeNode>" +
    "</MyXML>";

// Создание тестового XML документа.
static void CreateSomeXml(string FileName)
{
    // Создать документ по строке
    XmlDocument document = new XmlDocument();
    document.LoadXml(SourceDocument);

    // Сохранить шифруемый документ в файле.
    using (XmlTextWriter xmltw = new XmlTextWriter(FileName,
        new UTF8Encoding(false)))
    {
        xmltw.WriteStartDocument();
        document.WriteTo(xmltw);
    }
}