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Delphi數據流實現文件加密器

編輯:Delphi

數據流是面向對象程序設計語言中面向對象思想的典型體現,它徹底地取代了早期的利用函數實現輸入輸出的功能,克服了用函數實現輸入輸出功能的諸多弊端。簡單來說,流就是建立在面向對象基礎上的一種抽象的處理數據的工具。在流中,可定義一些處理數據的基本操作,如讀取數據、寫入數據等,程序員是對流進行操作,而不用關心流的另一頭數據的真正流向。流不但可以處理文件,還可以處理動態內存、網絡數據等多種數據形式。掌握好對流的操作在並程序中充分利用流的方便性,不僅能使在編寫面向過程的程序時效率大大提高。本文以文件加密為例說明Delphi編程中流的概念及應用。

一、流的基本概念

在Delphi中,所有流對象的基類為TStream類,其中定義了所有流的共同屬性和方法。

TStream類中定義的屬性介紹如下:

(1)Size:此屬性以字節為單位返回流中數據大小。

(2)Position:此屬性控制流中存取指針的位置。

TStream類中定義的四個虛方法:

(1)Read:此方法實現將數據從流中讀出。

函數原形為:

Function Read(var Buffer;Count:Longint):Longint;virtual;abstract;

參數Buffer為數據讀出時放置的緩沖區,Count為需要讀出的數據的字節數,該方法返回值為實際讀出的字節數,它可以小於或等於Count中指定的值。

(2)Write:此方法實現將數據寫入流中。

函數原形為:

Function Write(var Buffer;Count:Lonogint):Longint;virtual;abstract;

參數Buffer為將要寫入流中的數據的緩沖區,Count為需要寫入數據的長度字節數,該方法返回值為實際寫入流中的字節數。

(3)Seek:此方法實現流中指針的移動。函數原形如下:Function Seek(Offset:Longint;Origint:Word):Longint;virtual;abstract;參數Offset表示以Origint為基准指針移動的方向和字節數,為正表示指針從數據頭向數據尾移動,為負表示指針從數據尾向數據頭方向移動。參數Origint指出指針移動參照的基准,其可能的取值如下:a)soFrombeginning:Offset以數據開始處為基准移動,此時Offset必須大於或者等於零。b)soFromCurrent:Offset以指針的當前位置為基准。c)soFromEnd:Offset以數據結束的位置為基准。此時Offset必須小於或者等於零。該方法返回值為移動後指針的位置。

(4)Setsize:此方法實現改變數據的大小。

函數原形為:

Function Setsize(NewSize:Longint);virtual;

TStream類中定義的三個靜態方法:

(1)ReadBuffer:此方法的作用是從流中當前位置讀取數據。函數原形為:Procedure ReadBuffer(var Buffer;Count:Longint);參數的定義跟上面的Read函數相同。需要注意的是,當讀取的數據字節數與需要讀取的字節數不相同時,該函數將產生EReadError異常。

(2)WriteBuffer:此方法的作用是在當前位置向流寫入數據。函數原形為:Procedure WriteBuffer(var Buffer;Count:Longint);參數的定義跟上面的Write函數相同,同樣,當寫入的數據字節數與需要寫入的字節數不相同時,將產生EWriteError異常。

(3)CopyFrom:此方法的作用是從其它流中拷貝數據流。函數原形為:Function CopyFrom(Source:TStream;Count:Longint):Longint;參數Source為源數據流,Count為拷貝的數據字節數。當Count大於0時,CopyFrom從Source參數的當前位置拷貝Count個字節的數據;當Count等於0時,CopyFrom設置Source參數的Position屬性為0,然後拷貝Source的所有數據。

Tstream派生類中最常用的是TFileStream類,該類一般被用來存取文件。建立一個TFileStream類實例聲明如下:constructor Create(const Filename:string;mode:Word);其中Filename為文件名(包括路徑),參數Mode為找開文件的方式,它包括文件的打開模式和共享模式,其可能的取值和意義可以參考相關幫助。

TStream還有一個叫內存流的派生類TMemoryStream,它在內存中建立一個流對象,其基本方法和函數跟TFileStream類相似。

二、利用"流"實現exe文件的加密解密

使用本方法加密exe文件時,要先建立兩個exe文件,一個用來添加資源到另外一個exe文件裡面,稱為添加程序。另一個被添加的exe文件稱為頭文件,該文件的功能是在解密時把添加到自己裡面的文件讀出來。加密時,首先建立頭文件,再將明文追加到頭文件尾部並設置一個密碼,生成密文;解密時,先校驗密碼,如正確,則將密文從頭文件中讀出,生成明文,否則報錯。為了exe文件的加密,需要建立三個函數,其原型及功能如下:

(a)Function Jmf_AddtoFile(SourceFile,PassWord,TargetFile:string):Boolean;

實現分別把文件SoureceFile和字符串PassWord添加到文件TargetFile尾部,如果添加成功就返回True;否則返回false。

(b)Function Jmf_LoadFromFile(SourceFile,TargetFile:string):Boolean;

實現從SourceFile中取出文件並另保存為TargetFile。如果取出成功返回True,否則返回false。

(c)Function Jmf_PassFromFile(var Password:string;SourceFile:string):Boolean;

實現從SourceFile中取出密碼,保存在Password中。如果取出成功就返回True,否則返回false。

首先建立頭文件。使用Delphi新建一工程,在窗口上放上一個TMaskEdit控件(屬性name設置為password)和兩個Button控件(屬性name分別為:Unbind和Cancel;屬性Caption分別為"解密"和"取消"),並在Unbind的Click事件中寫入代碼(參見代碼部分),編譯此程序生成head.exe頭文件,並保留生成的head.res資源文件。

再建一個工程,添加以下控件:二個Tedit控件(屬性name分別設置為password和position)、一個OpenFileDialog控件、兩個Tbutton控件(其中屬性name分別設置為:Select和Encrypt;屬性Caption分別設置為"選擇文件"和"加密")。在Select的Click事件中實現對被加密exe文件的選擇,在Encrpyt的Click事件中實現將明文和密碼追加至head.exe文件結尾,需要注意的是,在該事件處理例程中調用了ExtractRes函數,其作用是把head.exe從資源文件中提取出來(在源程序中將head.res資源文件跟程序一起編譯),生成編譯程序生成可執行文件AddEncrypt.exe。

在對文件進行加密時,先執行程序AddEncrypt,選擇需要加密的exe文件,並在password中輸入加密密碼,點擊"加密"按鈕。源exe文件將被同名密文取代。解密時,執行加密程序,會彈出對話框詢問密碼,用戶輸入密碼後,如密碼正確則程序正常運行,否則程序將報錯,無法運行。需要注意的是,上面的程序只不過簡單地把一個文件添加到另一個文件的尾部,實際應用中可改成添加多個文件,實現過程中只要根據實際大小和個數定義好偏移地址就可以了。因為篇幅有限,文中只給出了源程序的關鍵代碼,有興趣的讀者可自行擴棄完善。源程序清單如下:

Function Jmf_AddtoFile(SourceFile,PassWord,TargetFile:String):Boolean;
 Var
  Target,Source:TFileStream;
  MyFileSize,PassWordSize:integer;
 Begin
  Try
   Source:=TFileStream.Create(SoureceFile,fmOpenRead or fmShareExclusive);
   Target:=TFileStream.Create(TargetFile,fmOpenWrite of fmShareExclusive);
   Try
    Target.Seek(0,soFromEnd);{往尾部添加資源}
    Target.CopyFrom(Source,0);
    MyFileSize:=Source.Size++Sizeof(MyFileSize);{計算資源大小,並寫入輔程尾部}
    Target.WriteBuffer(MyFilesSize,sizefo(MyFileSize));
    PassWordSize:=Sizeof(PassWord)+sizeof(PassWordSize);
    Target.Seek(0,soFromEnd);
    Target.WriteBuffer(PassWord,Sizeof(PassWord));
    Target.WriteBuffer(PassWordSize,sizeof(PassWordSize));
   Finally
    Target.Free;
    Source.Free;
   End;
   Except
    Result:=False;
    Exit;
   End;
  Reslut:=True;
  End;
Function Jmf_LoadFromFile(SourceFile,TargetFile:string):Boolean;
 Var Source:TFileStream;
  Target:TmemoryStream;
  MyFilesize,Position:integer;
 Begin
  Try
   Target:=TmemoryStream.Create;
   Source:=TFileStream(SourceFile,fmOpenRead or fmShareDenyNone);
   Try
    Source.Seek(-sizeof(Position),soFromEnd);
    Source.ReadBuffer(Position,sizeof(Position));
    Source.Seek(-Position-sizefo(MyFileSize),soFromEnd);
    Source.ReadBuffer(MyFileSize,sizeof(MyFileSize));{讀出資源大小}
    Source.Seek(-Position-MyFileSize,soFromEnd);{定位到資源位置}
    Target.CopyFrom(Source,MyFileSize-sizefo(MyFileSize));{取出資源}
    Target.SaveToFile(TargetFile);{存放到文件}
   finally
    Target.Free;
    Source.Free;
   end;
  except
   Result:=false;
   Exit;
  end;
  Result:=true;
 end;
Function Jmf_PassFromFile(var password:string;SourceFile:string):Boolean;
 Var
  Source:TFileStream;
  PassWordSize:interger;
 Begin
  Try
   Source:=TFileStream.Create(SourceFile,fmOpenRead or fmShareDenyNone);
  Try
   Source.Seek(0,soFromEnd);{定位到資源位置}
   Source.Read(PassWordSize,Sizeof(PassWordSize));
   Source.Seek(-PassWordSize,soFromEnd);
   Source.Read(PassWord,PassWordSize-Sizeof(PassWordSize));
  Finally
   Source.Free;
  End;
  Except
   Result:=false;
  Exit;
 End;
  Result:=true;
 End;
Procedure Tfom1.unbindClick(Sender:TObject);
 Var
  S:string;
  pass,inpass:string;
 begin
  inpass:=password.text;
  S:=ChangeFileExt(Application.ExeName,'Jmf');
  If Jmf_PassFromFile(pass,Application.ExeName) then
   If pass=password.text then
   Begin
    Jmf_LordFromFile(Application.ExeName,S);{取出文件保存在當前路徑下並命名"原文件.Jmf"}
    Winexec(pchar(S),SW_Show);{運行"原文件.Jmf"}
    Application.Terminate;{退出程序}
   end
  else
   Application.MessageBox('密碼錯誤,重新輸入!','密碼錯誤',MB_OK);
  end;
Procedure Tform1.openClick(Sender:TObject);
 begin
  If OpenDialog1.Execute then position.Text:=OpenDialog1.FileName;
 end;
procedure Tform1.secretClick(Sender:TObject);
 var s:string;
  spass:string;
 begin
  s:=ExtractFilePath(position.text);
  spass:=pass.Text;
  if ExtractRes('exefile','head',s+'head.exe') then
   if Jmf_AddtoFile(position.text,s+'head.exe',spass) then
    if DeleteFile(position.text)then
     if RenameFile(s+'head.exe',position.text)then
      Application.MessageBox('文件加密成功!!','信息',MB_OK)
     Else
      Begin
       If FileExists(s+'head.exe')
        then DeleteFile(S+'head.exe');
         Application.MessageBox('文件加密失敗!!','信息',MB_OK)
       end;
Function ExtractRes(Restype,Resname,ResNewName:string):Boolean;
 Var Res:TresourceStream;
 begin
 try
  Res:=TresourceStream.Create(Hinstance,Resname,Pchar(ResType));
  try
   Res.SaveToFile(ResNewName);
   Result:=true;
  Finally
   Res.Free;
  end;
  except
   Result:=False;
 end;

三、小結

本文論述了exe文件加密的方法,它的實現原理與文件捆綁機的道理是一致的,就是把兩個或者多個程序添加到一個頭文件裡面,自解壓程序和安裝程序的原理也是一樣的,只需在文件添加和文件讀取時,調用解壓縮程序就可以了。

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