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CryptoPP使用介绍

第七根弦 2016 年 4 月 15 日 UC, Visual Studio, 开发环境 发表评论 (0)

Crypto++是个免费的C++加解密类库，由于资格太老、持续更新，最新版本到了CryptoPP 5.6，对天缘而言，第一眼看到CryptoPP就感觉头大，根目录下放置大量单源文件、编译文件、项目文件，再加上多平台和多编译器支持，文件几乎又多了一倍，而且还是都混到一起，直接就让人望而却步。毕竟Crypto是个功能完整，且经过大量用户使用考验的开源库。所以，皱眉学习汇总一下，遂成此文。

官方网址：http://www.cryptopp.com/

本文测试环境：Windows7 SP1+VC6，测试工程名为Test。用VC打开CryptoPP工程文件，会发现有四个子工程：

  • cryptdll – 生成cryptopp.dll动态库
  • dlltest – 用来测试cryptopp.dll，依赖cryptdll工程
  • cryptlib – 生成cryptlib.lib静态库
  • cryptest – 用来测试cryptopp，依赖cryptlib工程

所以，我们有两种使用CryptoPP方法，一种是静态链接，还有一种是动态链接，使用对应的工程编译即可，区别就不说了，我们下文以静态链接为例，介绍几种常用加解密算法使用。

一、编译cryptlib

首先需要编译cryptlib，最后得到cryptlib.lib文件。

  1. 先在测试工程Test下创建目录cryptopp\lib和cryptopp\include，并把Project Settings-C/C++-Processor下Include目录增加“cryptopp\include”。
  2. 把cryptlib.lib拷贝到Test\cryptopp\lib下。
  3. 把cryptoPP根目录下所有的*.h文件都拷贝到Test\cryptopp\include下。当然实际上用不了那么多，后续用到哪个include哪个。

下文开始测试使用CryptoPP，实际使用中，如果功能上逻辑上需要修改，可以参考上文测试工程中的示例程序，以及官方文档。下文编译如果报告XX重复定义等错误，请检查LIB库工程和本测试工程的：Project Setting-C/C++-Code Generation User run-time library是否统一。

二、测试cryptlib

1、测试MD5

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#define CRYPTOPP_ENABLE_NAMESPACE_WEAK 1
#include "md5.h"
using namespace CryptoPP;
#pragma comment(lib, "cryptopp\\lib\\cryptlib.lib")
 
using namespace std;
 
void main() {
byte message[]="HelloWorld!";      
byte mres[16];//MD5 128 bits=16bytes
 
Weak::MD5 md5;
md5.Update(message,11);//strlen=11
md5.Final(mres);      
for(int i=0;i<16;i++)
printf("%02X",mres[i]);
  
printf("\n");
}

2、测试AES

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//For AES encrypt
#include "default.h"
#include "cryptlib.h"
#include "filters.h"
#include "bench.h"
#include "osrng.h"
#include "hex.h"
#include "modes.h"
#include "files.h"
using namespace CryptoPP;
#pragma comment(lib, "cryptopp\\lib\\cryptlib.lib")
 
using namespace std;
 
void main() {
 
unsigned char key[] = {0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08, 0x01,0x02, 0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08};//AES::DEFAULT_KEYLENGTH
unsigned char iv[] = {0x01,0x02,0x03,0x03,0x03,0x03,0x03,0x03, 0x03,0x03, 0x01,0x02,0x03,0x03,0x03,0x03};
int keysize = 16;
 
string message = "Hello World!";
string strEncTxt;
string strDecTxt;
//CBC - PADDING
//AES-CBC Encrypt(ONE_AND_ZEROS_PADDING)
CBC_Mode<AES>::Encryption  Encryptor1(key,keysize,iv);
StringSource( message,
true,
new StreamTransformationFilter( Encryptor1,
new StringSink( strEncTxt ),
BlockPaddingSchemeDef::BlockPaddingScheme::ONE_AND_ZEROS_PADDING,
true)
);
//AES-CBC Decrypt
CBC_Mode<AES>::Decryption Decryptor1(key,keysize,iv);
StringSource( strEncTxt,
true,
new StreamTransformationFilter( Decryptor1,
new StringSink( strDecTxt ),
BlockPaddingSchemeDef::BlockPaddingScheme::ONE_AND_ZEROS_PADDING,
true)
);
 
//CTR - NO_PADDING
//AES-CTR Encrypt
CTR_Mode<AES>::Encryption  Encryptor2(key,keysize,iv);
StringSource( message,
true,
new StreamTransformationFilter( Encryptor2,
new StringSink( strEncTxt ),
BlockPaddingSchemeDef::BlockPaddingScheme::NO_PADDING,
true)
);
//AES-CTR Decrypt
CTR_Mode<AES>::Decryption Decryptor2(key,keysize,iv);
StringSource( strEncTxt,
true,
new StreamTransformationFilter( Decryptor2,
new StringSink( strDecTxt ),
BlockPaddingSchemeDef::BlockPaddingScheme::NO_PADDING,
true)
);  
}

上文是使用StringSource方式加密字符串，还可以使用FileSource方式直接对文件进行加解密操作。示例如下：

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SecByteBlock HexDecodeString(const char *hex) {
StringSource ss(hex, true, new HexDecoder);
SecByteBlock result((size_t)ss.MaxRetrievable());
ss.Get(result, result.size());
return result;
}
 
void AES_CTR_Encrypt(const char *hexKey, const char *hexIV, const char *infile, const char *outfile) {
SecByteBlock key = HexDecodeString(hexKey);
SecByteBlock iv = HexDecodeString(hexIV);
 
CTR_Mode<AES>::Encryption aes(key, key.size(), iv);
 
FileSource(infile, true, new StreamTransformationFilter(aes, new FileSink(outfile)));
}

直接调用AES_CTR_Encrypt函数即可，CBC函数需对应修改。

四、使用提示

1、StringSource类定义filters.h

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//! zero terminated string as source
StringSource(const char *string, bool pumpAll, BufferedTransformation *attachment = NULL)
: SourceTemplate<StringStore>(attachment) {SourceInitialize(pumpAll, MakeParameters("InputBuffer", ConstByteArrayParameter(string)));}
//! binary byte array as source
StringSource(const byte *string, size_t length, bool pumpAll, BufferedTransformation *attachment = NULL)
: SourceTemplate<StringStore>(attachment) {SourceInitialize(pumpAll, MakeParameters("InputBuffer", ConstByteArrayParameter(string, length)));}
//! std::string as source
StringSource(const std::string &string, bool pumpAll, BufferedTransformation *attachment = NULL)
: SourceTemplate<StringStore>(attachment) {SourceInitialize(pumpAll, MakeParameters("InputBuffer", ConstByteArrayParameter(string)));}

2、RSA有关的加解密、签名函数

更多请参考工程cryptest工程下test.cpp文件内函数

C
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void GenerateRSAKey(unsigned int keyLength, const char *privFilename, const char *pubFilename, const char *seed);
string RSAEncryptString(const char *pubFilename, const char *seed, const char *message);
string RSADecryptString(const char *privFilename, const char *ciphertext);
void RSASignFile(const char *privFilename, const char *messageFilename, const char *signatureFilename);
bool RSAVerifyFile(const char *pubFilename, const char *messageFilename, const char *signatureFilename);

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