程式師世界 >> 編程語言 >> C語言 >> C++ >> 關於C++ >> Crypto++使用方法

Crypto++使用方法

編輯：關於C++

0 引言

為閱讀本文，讀者需要具備密碼學最基本的知識，如：對稱加密和非對稱加密、數字簽名等。還好，准備這些知識，一個下午的時間就足夠了。

許多朋友問我如何使用CryptoPP（目前最新版本為5.4），我以前也沒用過，但一直覺得是個好東西，屬於經典的C++庫之一。因此，有必要把它作為我的軟件基石之一。我以前是用Windows的Crypt API的，ATL有對應的封裝類。但是，我遇到了一個問題之後，決定放棄Crypt API。原因是，我使用Win2003加密的東西，在Win2000上解密失敗。很火大。水平有限，時間有限，就不深入尋找原因了。

改投開源的CryptoPP C++庫門下，發現CryptoPP的用法詭異，到處是陷阱一樣的模板，對於我這個對密碼學本身略知皮毛的人來說，無疑是雪上加霜。頭一次使用，以失敗而铩羽。但是，CryptoPP在業界的好名聲，使我不忍放棄，時隔半年之後，我終於重讀CryptoPP的例子，摸索出使用方法。但是，直接使用CryptoPP真的很煩瑣，索性包裝為DLL，我把它取名字叫：CryptoPP32.dll。直接使用CryptoPP32.dll，不需要任何 cryptopp5.4的庫，因為我已經把cryptopp5.4靜態編譯進去了。

我在下面的地址：

http://www.3snews.net/index.php/5890/action_viewspace_itemid_9580.html

提供了整個工程的文件下載，包括cryptopp5.4、CryptoPP32和測試項目。用戶必須使用 VC7.1打開CryptoPP32_DLL目錄下的sln文件。第一次編譯，必須在生成管理器中選中 cryptlib。

（我不知道CSDN如何上傳文件。本人提供的下載文件，可以任意散發，復制，但不得改變作者聲明。CSDN有很多地方做的不夠友好，希望改進！希望CSDN的BLOG編寫組學學http://www.3snews.net的BLOG，比你們的強很多啊！）

1 CryptoPP54與 CryptoPP32

下面是CryptoPP32.h接口文件的方法：

// CryptoPP32.DLL接口方法 ... namespace CryptoPP32 { bool CRYPTOPP32_DLL RSAES_OAEP_GenerateKeys(const char *privFilename, const char *pubFilename, unsigned int keyLength=512, const char *seed=0); bool CRYPTOPP32_DLL RSAES_OAEP_GenerateKeys(string& strPrivKey, string& strPubKey, unsigned int keyLength=512, const char *seed=0); bool CRYPTOPP32_DLL RSAES_OAEP_EncryptString(const char *pubFilename, const char *message, string& cipher, const char *seed=0); bool CRYPTOPP32_DLL RSAES_OAEP_DecryptString(const char *privFilename, const char *cipher, string& message); bool CRYPTOPP32_DLL RSAES_OAEP_EncryptString(const string& strPubKey, const char *message, string& cipher, const char *seed=0); bool CRYPTOPP32_DLL RSAES_OAEP_DecryptString(const string& strPrivKey, const char *cipher, string& plain); bool CRYPTOPP32_DLL RSAES_OAEP_EncryptString(const char* N, const char* E, const char* message, string& cipher, const char* seed=0); bool CRYPTOPP32_DLL RSAES_OAEP_DecryptString(const char* N, const char* E, const char* D, const char* P, const char* Q, const char* dP, const char* dQ, const char* U, const char* cipher, string& plain); bool CRYPTOPP32_DLL RSAES_PKCS_GenerateKeys(const char *privFilename, const char *pubFilename, unsigned int keyLength=512, const char *seed=0); bool CRYPTOPP32_DLL RSAES_PKCS_GenerateKeys(string& strPrivKey, string& strPubKey, unsigned int keyLength=512, const char *seed=0); bool CRYPTOPP32_DLL RSAES_PKCS_EncryptString(const char *pubFilename, const char *message, string& cipher, const char *seed=0); bool CRYPTOPP32_DLL RSAES_PKCS_EncryptString(const string& strPubKey, const char *message, string& cipher, const char *seed=0); bool CRYPTOPP32_DLL RSAES_PKCS_DecryptString(const char *privFilename, const char *cipher, string& message); bool CRYPTOPP32_DLL RSAES_PKCS_DecryptString(const string& strPrivKey, const char *cipher, string& plain); bool CRYPTOPP32_DLL RSAES_PKCS_EncryptString(const char* N, const char* E, const char* message, string& cipher, const char* seed=0); bool CRYPTOPP32_DLL RSAES_PKCS_DecryptString(const char* N, const char* E, const char* D, const char* P, const char* Q, const char* dP, const char* dQ, const char* U, const char* cipher, string& plain); bool CRYPTOPP32_DLL RSASS_PKCS_Sign(const char *privFilename, const char *msgFilename, const char *signFilename, const char *hashFunc="SHA"); bool CRYPTOPP32_DLL RSASS_PKCS_Verify(const char *pubFilename, const char *msgFilename, const char *signFilename, const char *hashFunc="SHA"); bool CRYPTOPP32_DLL RSASS_PKCS_Sign(const string& strPrivKey, const char *message, string& signature, const char *hashFunc="SHA"); bool CRYPTOPP32_DLL RSASS_PKCS_Verify(const string& strPubKey, const char *message, const string& signature, const char *hashFunc="SHA"); bool CRYPTOPP32_DLL HMAC_SHA1_EncryptString(const char *inString, const char *passPhrase, string& outString); bool CRYPTOPP32_DLL HMAC_SHA1_DecryptString(const char *inString, const char *passPhrase, string& outString); bool CRYPTOPP32_DLL HMAC_SHA1_EncryptFile(const char *inFilename, const char *outFilename, const char *passPhrase); bool CRYPTOPP32_DLL HMAC_SHA1_DecryptFile(const char *inFilename, const char *outFilename, const char *passPhrase); bool CRYPTOPP32_DLL GzipFile(const char *inFilename, const char *outFilename, int deflateLevel); bool CRYPTOPP32_DLL GunzipFile(const char *inFilename, const char *outFilename); bool CRYPTOPP32_DLL Base64Encode(const char *inFilename, const char *outFilename); bool CRYPTOPP32_DLL Base64Decode(const char *inFilename, const char *outFilename); bool CRYPTOPP32_DLL Base64Encode(const char *plain, string& encoded); bool CRYPTOPP32_DLL Base64Decode(const char *encoded, string& plain); bool CRYPTOPP32_DLL HexEncode(const char *inFilename, const char *outFilename); bool CRYPTOPP32_DLL HexDecode(const char *inFilename, const char *outFilename); bool CRYPTOPP32_DLL HexEncode(const char *plain, string& encoded); bool CRYPTOPP32_DLL HexDecode(const char *encoded, string& plain); };

讀者可以通過我提供的代碼來弄懂CryptoPP54的使用方法，也可以通過下面的例子，來使用我包裝的CryptoPP32.dll：

// testCryptoPP32.cpp : 定義控制台應用程序的入口點。
// 作者：張亮
// [email protected]
#include "stdafx.h"
#define CRYPTOPP32_IMPORTS
#include "../CryptoPP32_DLL/CryptoPP32.h"
// 動態連接 CryptoPP32.DLL
#ifdef _DEBUG
#pragma comment(lib, "../CryptoPP32_DLL/Debug/CryptoPP32d.lib")
#else
#pragma comment(lib, "../CryptoPP32_DLL/Release/CryptoPP32.lib")
#endif
using namespace CryptoPP32;
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    // 生成公鑰和私鑰文件
    CryptoPP32::RSAES_PKCS_GenerateKeys("c:\privkey.rsa", "c:\pubkey.rsa");
    // 生成公鑰和私鑰字符串
    string strPriv;
    string strPub;
    CryptoPP32::RSAES_PKCS_GenerateKeys(strPriv, strPub);
    // 使用公鑰文件加密字符串：hello world
    string cipher;
    CryptoPP32::RSAES_PKCS_EncryptString("c:\pubkey.rsa", "hello world", cipher, "242352ef45tcrewrdwe5ctfdd");
    // 使用私鑰文件解密字符串
    string plain;
    bool bres = CryptoPP32::RSAES_PKCS_DecryptString("c:\privkey.rsa", cipher.c_str(), plain);
    // 使用公鑰串加密字符串："this is a test! 上海"
    string cipher2;
    CryptoPP32::RSAES_PKCS_EncryptString(strPub, "this is a test! 上海", cipher2);
    // 使用私鑰串解密字符串
    string plain2;
    bool bres2 = CryptoPP32::RSAES_PKCS_DecryptString(strPriv, cipher2.c_str(), plain2);
    //
    // 下面的用法與下面地址介紹內容的一致：
    //      http://www-cs-students.stanford.edu/~tjw/jsbn/
    // JSBN使用的參數：n, e, d, p, q, dp, dq, u
    char n[]="C4E3F7212602E1E396C0B6623CF11D26204ACE3E7D26685E037AD2507DCE82FC28F2D5F8A67FC3AFAB89A6D818D1F4C28CFA548418BD9F8E7426789A67E73E41h";
    char e[]="10001h";
    char d[]="7cd1745aec69096129b1f42da52ac9eae0afebbe0bc2ec89253598dcf454960e3e5e4ec9f8c87202b986601dd167253ee3fb3fa047e14f1dfd5ccd37e931b29dh";
    char p[]="f0e4dd1eac5622bd3932860fc749bbc48662edabdf3d2826059acc0251ac0d3bh";
    char q[]="d13cb38fbcd06ee9bca330b4000b3dae5dae12b27e5173e4d888c325cda61ab3h";
    char dp[]="b3d5571197fc31b0eb6b4153b425e24c033b054d22b9c8282254fe69d8c8c593h";
    char dq[]="968ffe89e50d7b72585a79b65cfdb9c1da0963cceb56c3759e57334de5a0ac3fh";
    char u[]="d9bc4f420e93adad9f007d0e5744c2fe051c9ed9d3c9b65f439a18e13d6e3908h";
    bres= CryptoPP32::RSAES_PKCS_EncryptString(n, e, "test", cipher);
    bres= CryptoPP32::RSAES_PKCS_DecryptString(n, e, d, p, q, dp, dq, u, cipher.c_str(), plain);
    return 0;
}

2 CryptoPP32與JavaScript

我再次強調我的偏好： JavaScript——真正的浏覽器語言。我包裝CryptoPP54的目的就是要使它和 JavaScript（JS）對應的類庫jsbn用法一致。這樣，使用浏覽器的客戶端可以用JSBN，服務端使用CryptoPP32。

Browser(JSBN) <---------> Server(CryptoPP32)

JSBN是一套開源的JavaScript加密庫。目的與CryptoPP類似，可以從下面的網址得到它的源代碼：

http://www-cs-students.stanford.edu/~tjw/jsbn/

當你了解了JSBN使用的參數：n, e, d, p, q, dp, dq, u的意義和加密解密的技巧，回過來使用 CryptoPP32，就知道我所說的含義了。經過測試，CryptoPP32可以正確解密JSBN的加密的東西，反之亦然。在CryptoPP32中，僅用到了下面2個函數：

RSAES_PKCS_EncryptString RSAES_PKCS_DecryptString

3 應用情景

在一般目的使用的情形下：服務和客戶每個會話都重新生成的私鑰和密鑰，然後交換公鑰；客戶使用服務的公鑰加密信息，然後傳給服務，服務使用自己的私鑰解密；同樣，服務使用客戶的公鑰加密信息，客戶使用私鑰解密這一信息。這樣，在目前的B/S環境下，不用給客戶添加任何負擔，即解決了 internet信息傳輸過程的安全問題（仍沒解決服務和客戶欺詐的問題，這不是本文討論的議題）。

最後，我很希望看到讀者的評論，因為我這方面的知識實在太欠缺了！