vc + 네트워크 보안 프로 그래 밍 범례 (17) - open ssl 파일 암호 화 및 복호화 실현

21043 단어 프로 그래 밍알고리즘암호 화네트워크sslvc++
OpenSSL 전체 패 키 지 는 세 가지 주요 기능 부분 으로 나 눌 수 있 습 니 다. 암호 컴 퓨 팅 라 이브 러 리, SSL 프로 토 콜 라 이브 러 리 와 응용 프로그램 입 니 다.OpenSSL 의 디 렉 터 리 구조 도 자연히 이 세 가지 기능 부분 을 중심 으로 기획 되 었 다.암호학 을 바탕 으로 하 는 안전 개발 패키지 로 서 OpenSSL 이 제공 하 는 기능 은 상당히 강력 하고 전면적 이 며 주요 암호 알고리즘, 자주 사용 하 는 키 와 인증서 패 키 징 관리 기능 과 SSL 프로 토 콜 을 포함 하고 테스트 나 다른 목적 으로 사용 할 수 있 는 다양한 응용 프로그램 을 제공 합 니 다.대칭 암호 화 알고리즘 OpenSSL 은 모두 8 가지 대칭 암호 화 알고리즘 을 제 공 했 는데 그 중에서 7 가 지 는 그룹 암호 화 알고리즘 이 고 유일한 스 트림 암호 화 알고리즘 은 RC4 이다.이 7 가지 그룹 암호 화 알고리즘 은 AES, DES, Blowfish, CAST, IDEA, RC2, RC5 로 모두 전자 암호 본 모드 (ECB), 암호 화 그룹 링크 모드 (CBC), 암호 화 피드백 모드 (CFB) 와 출력 피드백 모드 (OFB) 네 가지 자주 사용 하 는 그룹 암호 화 모드 를 지원 한다.그 중에서 AES 가 사용 하 는 암호 화 피드백 모드 (CFB) 와 출력 피드백 모드 (OFB) 의 그룹 길 이 는 128 비트 이 고 다른 알고리즘 은 64 비트 를 사용한다.사실 DES 알고리즘 에는 자주 사용 되 는 DES 알고리즘 뿐만 아니 라 세 개의 키 와 두 개의 키 3DES 알고리즘 도 지원 합 니 다.비대 칭 암호 화 알고리즘 OpenSSL 은 DH 알고리즘, RSA 알고리즘, DSA 알고리즘 과 타원 곡선 알고리즘 (EC) 을 포함 한 4 가지 비대 칭 암호 화 알고리즘 을 구현 했다.DH 알고리즘 일반 사용자 키 교환.RSA 알고리즘 은 키 교환 에 도 사용 할 수 있 고 디지털 서명 에 도 사용 할 수 있 습 니 다. 물론 느 린 속 도 를 견 딜 수 있다 면 데이터 암호 화 에 도 사용 할 수 있 습 니 다.DSA 알고리즘 은 일반적으로 디지털 서명 에 만 사용 된다.정보 요약 알고리즘 OpenSSL 은 MD2, MD5, MDC 2, SHA (SHA 1) 와 RIPEMD 등 5 가지 정보 요약 알고리즘 을 실현 했다.SHA 알고리즘 은 사실상 SHA 와 SHA 1 두 가지 정보 요약 알고리즘 을 포함 하고 있 으 며, OpenSSL 은 DSS 표준 에 규정된 두 가지 정보 요약 알고리즘 DSS 와 DSS 1 도 구현 했다.
우 리 는 VC + + 로 파일 암호 화 를 실현 할 것 입 니 다. 코드 구현 과 설명 을 보십시오.
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <conio.h>
#include <windows.h>
#include <wincrypt.h>
#define MY_ENCODING_TYPE  (PKCS_7_ASN_ENCODING | X509_ASN_ENCODING)
#define KEYLENGTH  0x00800000
void HandleError(char *s);
HCRYPTPROV GetCryptProv();

#define ENCRYPT_ALGORITHM CALG_RC4 
#define ENCRYPT_BLOCK_SIZE 8 


BOOL EncryptFile(
     PCHAR szSource, 
     PCHAR szDestination, 
     PCHAR szPassword); 

HCRYPTKEY GenKeyByPassword(HCRYPTPROV hCryptProv,PCHAR szPassword);
HCRYPTKEY GenKeyByRandom(HCRYPTPROV hCryptProv,FILE* hDestination);
 
//-------------------------------------------------------------------
// Begin main.

void main(void) 
{ 
    PCHAR szSource; 
    PCHAR szDestination; 
    CHAR szPassword[100] = ""; 
    char  response;
 
	if(!(szSource=(char *)malloc(100)))
		HandleError("Memory allocation failed.");
	if(!(szDestination=(char *)malloc(100)))
		HandleError("Memory allocation failed.");

	printf("      . 

");
	printf("             : ");
	fgets(szSource, 100, stdin);
	if(szSource[strlen(szSource)-1] == '
')
		 szSource[strlen(szSource)-1] = '\0';
	printf("              : ");
	fgets(szDestination, 100, stdin);
	if(szDestination[strlen(szDestination)-1] == '
')
		 szDestination[strlen(szDestination)-1] = '\0';
	printf("             ? ( y/n ) ");
	response = getchar();
	if(response == 'y')
	{
		printf("     :");
		getchar();
		gets(szPassword);
	}
	else
	{
		printf("            . 
");
	}

	//-------------------------------------------------------------------
	//      EncryptFile          .
 
	if(EncryptFile(szSource, szDestination, szPassword))
	{
		   printf("    %s        ! 
", 
			   szSource);
		   printf("            %s  .
",szDestination);
	}
	else
	{
		  HandleError("      !"); 
	}
	//-------------------------------------------------------------------
	//     .
	if(szSource)
		 free(szSource);
	if(szDestination)
		 free(szDestination);

} // end main
 
//-------------------------------------------------------------------
//   ：    szSource  ，         szDestination   
//   :
//  szSource：     
//  szDestination：         
//  szPassword：       
static BOOL EncryptFile(
        PCHAR szSource, 
        PCHAR szDestination, 
        PCHAR szPassword)
{ 
	//-------------------------------------------------------------------
	//         .

	FILE *hSource; 
	FILE *hDestination; 

	HCRYPTPROV hCryptProv; 
	HCRYPTKEY hKey; 


	PBYTE pbBuffer; 
	DWORD dwBlockLen; 
	DWORD dwBufferLen; 
	DWORD dwCount; 
 
	//-------------------------------------------------------------------
	//       . 
	if(hSource = fopen(szSource,"rb"))
	{
	   printf("     %s     . 
", szSource);
	}
	else
	{ 
	   HandleError("        !");
	} 

	//-------------------------------------------------------------------
	//       . 
	if(hDestination = fopen(szDestination,"wb"))
	{
		 printf("     %s     . 
", szDestination);
	}
	else
	{
		HandleError("        !"); 
	}
	//         
	hCryptProv = GetCryptProv();

	//-------------------------------------------------------------------
	//       .
	if(!szPassword || strcmp(szPassword,"")==0 ) 
	{ 
     
		 //--------------------------------------------------------------
		 //         ，          ，              . 

		hKey = GenKeyByRandom( hCryptProv, hDestination);

		 
	} 
	else 
	{ 
		 //--------------------------------------------------------------
		 //          ，             

		hKey=GenKeyByPassword( hCryptProv, szPassword);
		
	} 
 
	//--------------------------------------------------------------------
	//        ENCRYPT_BLOCK_SIZE      ，      
	//        ENCRYPT_BLOCK_SIZE     。         
	//     。

	dwBlockLen = 1000 - 1000 % ENCRYPT_BLOCK_SIZE; 

	//--------------------------------------------------------------------
	//             .         ，            	

	if(ENCRYPT_BLOCK_SIZE > 1) 
		dwBufferLen = dwBlockLen + ENCRYPT_BLOCK_SIZE; 
	else 
		dwBufferLen = dwBlockLen; 
    
	//-------------------------------------------------------------------
	//       . 
	if(pbBuffer = (BYTE *)malloc(dwBufferLen))
	{
		printf("           . 
");
	}
	else
	{ 
		HandleError("      . 
"); 
	}

	//-------------------------------------------------------------------
	//         
	do 
	{ 

		//-------------------------------------------------------------------
		//          dwBlockLen    . 
		dwCount = fread(pbBuffer, 1, dwBlockLen, hSource); 
		if(ferror(hSource))
		{ 
			HandleError("        !
");
		}
 
		//-------------------------------------------------------------------
		//     . 
		if(!CryptEncrypt(
			hKey,			//  
			0,				//             ，          
			feof(hSource),	//            ，  TRUE.      FALSE.
							//                      。
			0,				//  
			pbBuffer,		//       ，        
			&dwCount,		//           ，         
			dwBufferLen))	//pbBuffer   。
		{ 
		   HandleError("Error during CryptEncrypt. 
"); 
		} 

		//-------------------------------------------------------------------
		//               

		fwrite(pbBuffer, 1, dwCount, hDestination); 
		if(ferror(hDestination))
		{ 
			HandleError("       .");
		}

	} 	while(!feof(hSource)); 

	//-------------------------------------------------------------------
	//     

	if(hSource)
	{
		if(fclose(hSource))
			HandleError("        !");
	}
	if(hDestination)
	{
		if(fclose(hDestination))
			HandleError("        !");
	}

	//-------------------------------------------------------------------
	//       . 

	if(pbBuffer) 
		 free(pbBuffer); 
 
	//-------------------------------------------------------------------
	//       

	if(hKey)
	{
		if(!(CryptDestroyKey(hKey)))
			HandleError("Error during CryptDestroyKey");
	}

	//-------------------------------------------------------------------
	//   CSP  

	if(hCryptProv)
	{
		if(!(CryptReleaseContext(hCryptProv, 0)))
			HandleError("Error during CryptReleaseContext");
	}
	return(TRUE); 
} // end Encryptfile


//         
HCRYPTPROV GetCryptProv()
{
	HCRYPTPROV hCryptProv;                      //          
	
	//         
	if(CryptAcquireContext(
				&hCryptProv,         //          
				NULL,                //      ,         
				MS_ENHANCED_PROV,         //             
				PROV_RSA_FULL,       //          ,            
				0))                  //   
	{
		printf("             !
");
	}
	else
	{
		
  
		//           
	    if(!CryptAcquireContext(&hCryptProv, NULL, MS_ENHANCED_PROV, PROV_RSA_FULL, CRYPT_NEWKEYSET))
		{
		   HandleError("             !");
		}
 
	}
	return hCryptProv;
}


//  HandleError：      ，      ，     
void HandleError(char *s)
{
    printf("        !
");
    printf("%s
",s);
    printf("     : %x.
",GetLastError());
    printf("      !
");
    exit(1);
}


// GenKeyByRandom：           
//   ：hCryptProv CSP  
//       hDestination     ，              
HCRYPTKEY GenKeyByRandom(HCRYPTPROV hCryptProv,FILE* hDestination)
{
	HCRYPTKEY hKey; 
	HCRYPTKEY hXchgKey; 

	PBYTE pbKeyBlob; 
	DWORD dwKeyBlobLen; 

	if(CryptGenKey(
		  hCryptProv, 
		  ENCRYPT_ALGORITHM, 
		  KEYLENGTH | CRYPT_EXPORTABLE, 
		  &hKey))
	  {
		  printf("           . 
");
	  } 
	  else
	  {
		  HandleError("Error during CryptGenKey. 
"); 
	  }
	 //--------------------------------------------------------------
	   //       
	   if(CryptGenKey(
		   hCryptProv,
		   AT_KEYEXCHANGE,
		   0,
		   &hXchgKey)) 
	   {
		   printf("         .
");
	   }
	   else
	   {
		  HandleError("            .
");
	   }

	 //--------------------------------------------------------------
	 //          ，     . 

	 if(CryptExportKey(
		   hKey, 
		   hXchgKey, 
		   SIMPLEBLOB, 
		   0, 
		   NULL, 
		   &dwKeyBlobLen))
	 {
		   printf("         %d   . 
",dwKeyBlobLen);
	   }
	   else
	   {  
			HandleError("           ! 
");
	   }
	   if(pbKeyBlob =(BYTE *)malloc(dwKeyBlobLen))
	   { 
		  printf("            . 
");
	   }
	   else
	   { 
		  HandleError("      . 
"); 
	   }
	 //--------------------------------------------------------------
	 //                . 
 
	 if(CryptExportKey(
		  hKey, 
		  hXchgKey, 
		  SIMPLEBLOB, 
		  0, 
		  pbKeyBlob, 
		  &dwKeyBlobLen))
	   {
		   printf("          . 
");
	   } 
	   else
	   {
		   HandleError("Error during CryptExportKey!
");
	   } 
	 //--------------------------------------------------------------
	 //        . 

	 if(hXchgKey)
	 {
		  if(!(CryptDestroyKey(hXchgKey)))
			   HandleError("Error during CryptDestroyKey"); 

		  hXchgKey = 0;
	 }

	 //--------------------------------------------------------------
	 //            . 

	 fwrite(&dwKeyBlobLen, sizeof(DWORD), 1, hDestination); 
	 if(ferror(hDestination))
	 { 
		 HandleError("        .");
	 }
	 else
	 {
		 printf("          . 
");
	 }
	 //--------------------------------------------------------------
	 //           . 
 
	 fwrite(pbKeyBlob, 1, dwKeyBlobLen, hDestination); 
	 if(ferror(hDestination))
	 { 
		HandleError("       ");
	 }
	 else
	 {
		printf("               . 
");
	 }
	 //       .
	 free(pbKeyBlob);
	 //         
	 return hKey;
}

// GenKeyByRandom：            
//   ：hCryptProv CSP  
//       szPassword     
HCRYPTKEY GenKeyByPassword(HCRYPTPROV hCryptProv,PCHAR szPassword)
{
	HCRYPTKEY hKey; 
	HCRYPTHASH hHash;
	//-------------------------------------------------------------------
	//       . 

	if(CryptCreateHash(
		   hCryptProv, 
		   CALG_MD5, 
		   0, 
		   0, 
		   &hHash))
		{
			printf("           . 
");
		}
		else
		{ 
			 HandleError("Error during CryptCreateHash!
");
		}  
	//-------------------------------------------------------------------
	//           . 

	if(CryptHashData(
		   hHash, 
		   (BYTE *)szPassword, 
		   strlen(szPassword), 
		   0))
	 {
		printf("             . 
");
	 }
	 else
	 {
		HandleError("Error during CryptHashData. 
"); 
	 }
	//-------------------------------------------------------------------
	//            . 

	if(CryptDeriveKey(
		   hCryptProv, 
		   ENCRYPT_ALGORITHM, 
		   hHash, 
		   KEYLENGTH, 
		   &hKey))
	 {
	   printf("               . 
"); 
	 }
	 else
	 {
	   HandleError("Error during CryptDeriveKey!
"); 
	 }
	//-------------------------------------------------------------------
	//       . 

	if(hHash) 
	{
		if(!(CryptDestroyHash(hHash)))
		   HandleError("Error during CryptDestroyHash"); 
		hHash = 0;
	}

	//         
	return hKey;
}

 
우 리 는 VC + + 로 파일 복호화 를 실현 할 것 입 니 다. 코드 구현 과 설명 을 보십시오.
  
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <conio.h>
#include <windows.h>
#include <wincrypt.h>
#define MY_ENCODING_TYPE  (PKCS_7_ASN_ENCODING | X509_ASN_ENCODING)
#define KEYLENGTH  0x00800000
void HandleError(char *s);
HCRYPTPROV GetCryptProv();

#define ENCRYPT_ALGORITHM CALG_RC4 
#define ENCRYPT_BLOCK_SIZE 8 
 
BOOL DecryptFile(
     PCHAR szSource, 
     PCHAR szDestination, 
     CHAR *szPassword); 

HCRYPTKEY GenKeyByPassword(HCRYPTPROV hCryptProv,PCHAR szPassword);
HCRYPTKEY GenKeyFromFile(HCRYPTPROV hCryptProv,FILE* hSource);

void main(void) 
{ 
	//--------------------------------------------------------------------
	//         .

	PCHAR szSource; 
	PCHAR szDestination; 
	CHAR szPassword[100] = ""; 
	char  response;

	if(!(szSource=(char *)malloc(100)))
		HandleError("Memory allocation failed.");
	if(!(szDestination=(char *)malloc(100)))
		HandleError("Memory allocation failed.");

	printf("      . 

");
	printf("            : ");
	fgets(szSource, 100, stdin);
	if(szSource[strlen(szSource)-1] == '
')
		 szSource[strlen(szSource)-1] = '\0';
	printf("           : ");
	fgets(szDestination, 100, stdin);
	if(szDestination[strlen(szDestination)-1] == '
')
		 szDestination[strlen(szDestination)-1] = '\0';
	printf("              ? ( y/n ) ");
	response = getchar();
	if(response == 'y')
	{
		getchar();
		printf("     :");		
		gets(szPassword);
	}
	else
	{
		printf("             . 
");
	}
	//    
	if(!DecryptFile(szSource, szDestination, szPassword))
	{
		printf("
Error decrypting file. 
"); 
	}
	else
	{ 
		printf("
    %s       . 
", szSource);
		printf("        %s .
",szDestination);
	}
	//--------------------------------------------------------------------
	//       .
	if(szSource)
		 free(szSource);
	if(szDestination)
		 free(szDestination);

} // End main

//-------------------------------------------------------------------
//   ：    szSource  ，         szDestination   
//   :
//  szSource：     
//  szDestination：         
//  szPassword：       

static BOOL DecryptFile(
     PCHAR szSource, 
     PCHAR szDestination, 
     PCHAR szPassword) 
{ 
	//--------------------------------------------------------------------
	//           .

	FILE *hSource; 
	FILE *hDestination; 

	HCRYPTPROV hCryptProv; 
	HCRYPTKEY hKey; 

	PBYTE pbBuffer; 
	DWORD dwBlockLen; 
	DWORD dwBufferLen; 
	DWORD dwCount; 

	BOOL status = FALSE; 
 
	//--------------------------------------------------------------------
	//       . 
	if(!(hSource = fopen(szSource,"rb"))) 
	{
	   HandleError("        !");
	}
	//--------------------------------------------------------------------
	//       ，          . 

	if(!(hDestination = fopen(szDestination,"wb")))
	{
		HandleError("        !");
	}
	
	//         
	hCryptProv = GetCryptProv();

	//         
	if(!szPassword|| strcmp(szPassword,"")==0 ) 
	{ 
		//--------------------------------------------------------------------
		//               

		hKey = GenKeyFromFile( hCryptProv,hSource);
		
	} 
	else 
	{ 
		//--------------------------------------------------------------------
		//               . 
 
		hKey=GenKeyByPassword( hCryptProv, szPassword);
	} 
 

	//            ，  ENCRYPT_BLOCK_SIZE     

	dwBlockLen = 1000 - 1000 % ENCRYPT_BLOCK_SIZE; 
	dwBufferLen = dwBlockLen; 

	//--------------------------------------------------------------------
	//       . 

	if(!(pbBuffer = (BYTE *)malloc(dwBufferLen)))
	{
	   HandleError("      !
"); 
	}
	//--------------------------------------------------------------------
	//       ，             

	do { 
		//--------------------------------------------------------------------
		//           dwBlockLen    . 

		dwCount = fread(
			 pbBuffer, 
			 1, 
			 dwBlockLen, 
			 hSource); 
		if(ferror(hSource))
		{
			HandleError("        !");
		}
		//--------------------------------------------------------------------
		//      
		if(!CryptDecrypt(
			  hKey, 
			  0, 
			  feof(hSource), 
			  0, 
			  pbBuffer, 
			  &dwCount))
		{
		   HandleError("Error during CryptDecrypt!"); 
		}
		//--------------------------------------------------------------------
		//               . 

		fwrite(
			pbBuffer, 
			1, 
			dwCount, 
			hDestination); 
		if(ferror(hDestination))
		{
		   HandleError("Error writing plaintext!"); 
		}
	} 	while(!feof(hSource)); 

	status = TRUE; 

	//--------------------------------------------------------------------
	//     
	if(hSource)
	{
		if(fclose(hSource))
			HandleError("       ");
	}
	if(hDestination)
	{
		if(fclose(hDestination))
			HandleError("        ");
	} 
 
	//--------------------------------------------------------------------
	//        

	if(pbBuffer) 
		 free(pbBuffer); 
 
	//--------------------------------------------------------------------
	//       

	if(hKey)
	{
		if(!(CryptDestroyKey(hKey)))
			HandleError("Error during CryptDestroyKey");
	} 

	//--------------------------------------------------------------------
	//   CSP  
	if(hCryptProv)
	{
		if(!(CryptReleaseContext(hCryptProv, 0)))
			HandleError("Error during CryptReleaseContext");
	} 

	return status;
} // end Decryptfile


//         
HCRYPTPROV GetCryptProv()
{
	HCRYPTPROV hCryptProv;                      //          
	
	//         
	if(CryptAcquireContext(
				&hCryptProv,         //          
				NULL,                //      ,         
				MS_ENHANCED_PROV,         //             
				PROV_RSA_FULL,       //          ,            
				0))                  //   
	{
		printf("             !
");
	}
	else
	{
		
		//           
	    if(!CryptAcquireContext(&hCryptProv, NULL, MS_ENHANCED_PROV, PROV_RSA_FULL, CRYPT_NEWKEYSET))
		{
		   HandleError("             !");
		}
 
	}
	return hCryptProv;
}


//  HandleError：      ，      ，     
void HandleError(char *s)
{
    printf("        !
");
    printf("%s
",s);
    printf("     : %x.
",GetLastError());
    printf("      !
");
    exit(1);
}

// GenKeyFromFile：            
//   ：hCryptProv CSP  
//       hSource            
HCRYPTKEY GenKeyFromFile(HCRYPTPROV hCryptProv,FILE* hSource)
{
	HCRYPTKEY hKey; 

	PBYTE pbKeyBlob; 
	DWORD dwKeyBlobLen; 

	//               ，       . 
	fread(&dwKeyBlobLen, sizeof(DWORD), 1, hSource); 
	if(ferror(hSource) || feof(hSource))
	{
		HandleError("                !"); 
	}
	if(!(pbKeyBlob = (BYTE *)malloc(dwKeyBlobLen)))
	{
		HandleError("      ."); 
	}
	//--------------------------------------------------------------------
	//              

	fread(pbKeyBlob, 1, dwKeyBlobLen, hSource); 
	if(ferror(hSource) || feof(hSource))
	{
		HandleError("              !
"); 
	}
	//--------------------------------------------------------------------
	//         CSP. 
	if(!CryptImportKey(
		  hCryptProv, 
		  pbKeyBlob, 
		  dwKeyBlobLen, 
		  0, 
		  0, 
		  &hKey))
	{
	   HandleError("Error during CryptImportKey!"); 
	}

	if(pbKeyBlob) 
		free(pbKeyBlob);
	
	//         
	return hKey;
}

// GenKeyByPassword：            
//   ：hCryptProv CSP  
//       szPassword     
HCRYPTKEY GenKeyByPassword(HCRYPTPROV hCryptProv,PCHAR szPassword)
{
	HCRYPTKEY hKey; 
	HCRYPTHASH hHash;
	//-------------------------------------------------------------------
	//       .  

	if(CryptCreateHash(
		   hCryptProv, 
		   CALG_MD5, 
		   0, 
		   0, 
		   &hHash))
		{
			printf("           . 
");
		}
		else
		{ 
			 HandleError("Error during CryptCreateHash!
");
		}  
	//-------------------------------------------------------------------
	//           . 

	if(CryptHashData(
		   hHash, 
		   (BYTE *)szPassword, 
		   strlen(szPassword), 
		   0))
	 {
		printf("              . 
");
	 }
	 else
	 {
		HandleError("Error during CryptHashData. 
"); 
	 }
	//-------------------------------------------------------------------
	//            .

	if(CryptDeriveKey(
		   hCryptProv, 
		   ENCRYPT_ALGORITHM, 
		   hHash, 
		   KEYLENGTH, 
		   &hKey))
	 {
	   printf("                  . 
"); 
	 }
	 else
	 {
	   HandleError("Error during CryptDeriveKey!
"); 
	 }
	//-------------------------------------------------------------------
	//       . 

	if(hHash) 
	{
		if(!(CryptDestroyHash(hHash)))
		   HandleError("Error during CryptDestroyHash"); 
		hHash = 0;
	}
		
	//         
	return hKey;
}

 
 
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