CryptoPP 使用方法

Posted 2021-09-18 车斗

Crypto++ 使用方法

 

——长时间以来，没增加新文章！凡所增加，必属原创。

2007-7-24

 

0 引言

为阅读本文，读者需要具备密码学最基本的知识，如：对称加密和非对称加密、数字签名等。还好，准备这些知识，一个下午的时间就足够了。

许多朋友问我如何使用 CryptoPP（目前最新版本为5.4），我以前也没用过，但一直觉得是个好东西，属于经典的C++库之一。因此，有必要把它作为我的软件基石之一。我以前是用Windows的Crypt API的，ATL有对应的封装类。但是，我遇到了一个问题之后，决定放弃Crypt API。原因是，我使用Win2003加密的东西，在Win2000上解密失败。很火大。水平有限，时间有限，就不深入寻找原因了。

改投开源的 CryptoPP C++库门下，发现CryptoPP的用法诡异，到处是陷阱一样的模板，对于我这个对密码学本身略知皮毛的人来说，无疑是雪上加霜。头一次使用，以失败而铩羽。但是，CryptoPP在业界的好名声，使我不忍放弃，时隔半年之后，我终于重读CryptoPP的例子，摸索出使用方法。但是，直接使用CryptoPP真的很烦琐，索性包装为DLL，我把它取名字叫：CryptoPP32.dll。直接使用CryptoPP32.dll，不需要任何cryptopp5.4的库，因为我已经把cryptopp5.4静态编译进去了。

我在下面的地址：

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

提供了整个工程的文件下载，包括 cryptopp5.4、CryptoPP32和测试项目。用户必须使用VC7.1打开CryptoPP32_DLL目录下的sln文件。第一次编译，必须在生成管理器中选中cryptlib。

 

（我不知道 CSDN如何上传文件。本人提供的下载文件，可以任意散发，复制，但不得改变作者声明。CSDN有很多地方做的不够友好，希望改进！希望CSDN的BLOG编写组学学http://www.3snews.net的BLOG，比你们的强很多啊！）

 

1 CryptoPP54与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);
};

 

 

读者可以通过我提供的代码来弄懂 CryptoPP54的使用方法，也可以通过下面的例子，来使用我包装的CryptoPP32.dll：

 

//  testCryptoPP32.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//  作者：张亮
//  [e-mail]
 
#include  " stdafx.h "
 
#define  CRYPTOPP32_IMPORTS
 
#include  " ../CryptoPP32_DLL/CryptoPP32.h "
 
//  动态连接 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[])
{
     //  生成公钥和私钥文件
    CryptoPP32::RSAES_PKCS_GenerateKeys( " c:/privkey.rsa " ,  " c:/pubkey.rsa " ); 
 
     //  生成公钥和私钥字符串
     string  strPriv;
     string  strPub;
    CryptoPP32::RSAES_PKCS_GenerateKeys(strPriv, strPub);
 
     //  使用公钥文件加密字符串：hello world
     string  cipher;
    CryptoPP32::RSAES_PKCS_EncryptString( " c:/pubkey.rsa " ,  " hello world " , cipher,  " 242352ef45tcrewrdwe5ctfdd " ); 
    
     //  使用私钥文件解密字符串
     string  plain;
     bool  bres  =  CryptoPP32::RSAES_PKCS_DecryptString( " c:/privkey.rsa " , cipher.c_str(), plain); 
 
     //  使用公钥串加密字符串："this is a test! 上海"
     string  cipher2;
    CryptoPP32::RSAES_PKCS_EncryptString(strPub,  " this is a test! 上海 " , cipher2); 
 
     //  使用私钥串解密字符串
     string  plain2;
     bool  bres2  =  CryptoPP32::RSAES_PKCS_DecryptString(strPriv, cipher2.c_str(), plain2); 
 
     //  
     //  下面的用法与下面地址介绍内容的一致：
     //        http://www-cs-students.stanford.edu/ ~tjw/jsbn/
     //  JSBN使用的参数：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与JavaScript

        我再次强调我的偏好： javascript——真正的浏览器语言。我包装CryptoPP54的目的就是要使它和JavaScript（JS）对应的类库jsbn用法一致。这样，使用浏览器的客户端可以用JSBN，服务端使用CryptoPP32。

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

         JSBN是一套开源的JavaScript加密库。目的与CryptoPP类似，可以从下面的网址得到它的源代码：

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

 

当你了解了JSBN使用的参数：n, e, d, p, q, dp, dq, u的意义和加密解密的技巧，回过来使用 CryptoPP32 ，就知道我所说的含义了。经过测试，CryptoPP32可以正确解密JSBN的加密的东西，反之亦然。在CryptoPP32中，仅用到了下面2个函数：

RSAES_PKCS_EncryptString

RSAES_PKCS_DecryptString

 

3 应用情景

         在一般目的使用的情形下：服务和客户每个会话都重新生成的私钥和密钥，然后交换公钥；客户使用服务的公钥加密信息，然后传给服务，服务使用自己的私钥解密；同样，服务使用客户的公钥加密信息，客户使用私钥解密这一信息。这样，在目前的 B/S环境下，不用给客户添加任何负担，即解决了internet信息传输过程的安全问题（仍没解决服务和客户欺诈的问题，这不是本文讨论的议题）。

   

最后，我很希望看到读者的评论，因为我这方面的知识实在太欠缺了！