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openssl与cryptoAPI交互AES加密解密

发布时间：2025/3/20 编程问答 45 豆豆
生活随笔 收集整理的这篇文章主要介绍了 openssl与cryptoAPI交互AES加密解密 小编觉得挺不错的,现在分享给大家,帮大家做个参考.

原文： http://blog.csdn.net/zhouyuqwert/article/details/7422467


有读者指出代码贴两遍，修改下。



继上次只有CryptoAPI的加密后,这次要实现openssl的了

动机:利用CryptoAPI制作windows的IE,火狐和chrome加密控件后,这次得加上与Android的加密信息交互

先前有说openssl移植到android的过程,这里就不再提android如何调用openssl了,

        而那一篇第9条提到的openssl与cryptoAPI兼容的两种方式感觉实现都不太好用,这里再次提出一种AES加密的实现方式

写这边文章的最主要的原因,用过CryptoAPI的都知道,很多东西都封装了,如果要与其他加密组件交互,得用其他组件来实现CryptoAPI的思路

环境:windows visual studio 2010,openssl windows(x86)动态库

在CryptoAPI中进行AES加密解密,有一种实现方式是调用CryptDeriveKey通过提供的字节数组的hash值获取key

先来看下CryptoAPI实现AES,来个简单点的版本

[cpp] view plaincopy print?
  • void cryptoAPI_encrypt(string text,unsigned char* pwd,unsigned char** encryptText,int &out_len)  
  • {  
  •     HCRYPTPROV hCryptProv = NULL;    
  •     HCRYPTKEY hKey = 0;    
  •     HCRYPTHASH hHash = 0;    
  •     int dwLength = 0;    
  •     
  •     if(!CryptAcquireContext(&hCryptProv,    
  •         NULL,    
  •         CSP_NAME,//CSP_NAME    
  •         PROV_RSA_AES,    
  •         CRYPT_VERIFYCONTEXT))    
  •     {    
  •         DWORD dwLastErr = GetLastError();    
  •     
  •         if(NTE_BAD_KEYSET == dwLastErr)     
  •         {    
  •             return;    
  •         }    
  •         else{    
  •             if(!CryptAcquireContext(&hCryptProv,    
  •                 NULL,    
  •                 CSP_NAME,    
  •                 PROV_RSA_AES,    
  •                 CRYPT_NEWKEYSET))    
  •             {    
  •                 return;    
  •             }    
  •         }    
  •     }    
  •     if(!CryptCreateHash(hCryptProv, CALG_MD5, 0, 0, &hHash))    
  •     {    
  •         return;    
  •     }    
  •     
  •     BYTE *pPwd = pwd;   
  •   
  •     if(!CryptHashData(hHash, pPwd, 16, 0))    
  •     {    
  •         return;    
  •     }    
  •   
  •     if(!CryptDeriveKey(hCryptProv, CALG_AES_128, hHash, CRYPT_EXPORTABLE, &hKey))    
  •     {    
  •         return;    
  •     }    
  •   
  •     int len = text.length();    
  •     BYTE *pData ;    
  •     pData = (BYTE*)malloc(len*4);    
  •     memcpy(pData,text.c_str(),len);  
  •     DWORD dwLen = len;    
  •     
  •     if(!CryptEncrypt(hKey, NULL, true, 0, pData, &dwLen, len*4))    
  •     {    
  •         return;    
  •     }    
  •     
  •     cout <<"--------------------------" << endl << "cryptoAPI encrypt"<<endl;  
  •     printBytes(pData,dwLen);    
  •     *encryptText = pData;  
  •     out_len = dwLen;  
  •     CryptDestroyHash(hHash);  
  •     CryptDestroyKey(hKey);  
  •     CryptReleaseContext(hCryptProv,0);  
  • }  

    • 这里将传进来的字节数组密钥先进行MD5摘要后,再通过CryptoDeriveKey来得到最后用来加密的密钥

    openssl要以同样的方式做一次这个步骤,首先是MD5摘要,相对比较简单

    [cpp] view plaincopy print?
  • unsigned char* openssl_md5(unsigned char*sessionKey,size_t n)  
  • {  
  •     unsigned char *ret = (unsigned char*)malloc(MD5_DIGEST_LENGTH);  
  •     MD5(sessionKey,n,ret);  
  •     return ret;  
  • }  

    • 然后再来实现CryptoDeriveKey,先来看下 MSDN上对于这个函数的说明

    主要看remarks里面的实现步骤:

    [plain] view plaincopy print?
  • Let n be the required derived key length, in bytes. The derived key is the first n bytes of the hash value after the hash computation has been completed by CryptDeriveKey. If the hash is not a member of the SHA-2 family and the required key is for either 3DES or AES, the key is derived as follows:  
  •   
  • 1.Form a 64-byte buffer by repeating the constant 0x36 64 times. Let k be the length of the hash value that is represented by the input parameter hBaseData. Set the first k bytes of the buffer to the result of an XOR operation of the first k bytes of the buffer with the hash value that is represented by the input parameter hBaseData.  
  • 2.Form a 64-byte buffer by repeating the constant 0x5C 64 times. Set the first k bytes of the buffer to the result of an XOR operation of the first k bytes of the buffer with the hash value that is represented by the input parameter hBaseData.  
  • 3.Hash the result of step 1 by using the same hash algorithm as that used to compute the hash value that is represented by the hBaseData parameter.  
  • 4.Hash the result of step 2 by using the same hash algorithm as that used to compute the hash value that is represented by the hBaseData parameter.  
  • 5.Concatenate the result of step 3 with the result of step 4.  
  • 6.Use the first n bytes of the result of step 5 as the derived key.  
    • 非常简单的英文,不做翻译了...

    直接上openssl代码实现

    [cpp] view plaincopy print?
  • //参见 http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa379916(v=vs.85).aspx remarks步骤  
  • unsigned char* derivedKey(unsigned char*sessionKey/*hash后的值*/,size_t n/*密钥长度*/)  
  • {  
  •     /**step 1*/  
  •     unsigned char* buffer = (unsigned char*)malloc(64);  
  •   
  •     for(int i = 0 ; i < 64;i++)  
  •     {  
  •         buffer[i] = 0x36;  
  •     }  
  •   
  •     int k = n;  
  •   
  •     for(int i = 0 ; i < k ; i++)  
  •     {  
  •         buffer[i] = buffer[i] ^ sessionKey[i];  
  •     }  
  •   
  •     /*step 2*/  
  •     unsigned char* buffer2 = (unsigned char*)malloc(64);  
  •   
  •     for(int i = 0 ; i < 64;i++)  
  •     {  
  •         buffer2[i] = 0x5C;  
  •     }  
  •   
  •     for(int i = 0 ; i < k ; i++)  
  •     {  
  •         buffer2[i] = buffer2[i] ^ sessionKey[i];  
  •     }  
  •     /*step 3*/  
  •     unsigned char* ret1 = openssl_md5(buffer,64);  
  •     /*step 4*/  
  •     unsigned char* ret2 = openssl_md5(buffer2,64);  
  •   
  •   
  •     unsigned char* ret = (unsigned char*)malloc(128);  
  •     for(int i = 0 ; i < 128;i++)  
  •     {  
  •         if(i<64)  
  •             ret[i] = ret1[i];  
  •         else  
  •             ret[i] = ret2[i-64];  
  •     }  
  •     return ret;  
  • }  

    • 最麻烦的地方解决了...剩下再按照CryptoAPI的实现顺序实现吧

    [cpp] view plaincopy print?
  • void openssl_aes_encrypt(string text,unsigned char** SessionKey_out/*这里主要用作将产生的对称密钥输出*/,unsigned char* sEncryptMsg,int &len)  
  • {  
  •     OpenSSL_add_all_algorithms();  
  •     //产生会话密钥  
  •     *SessionKey_out = (unsigned char*)malloc(MD5_SIZE);  
  •     RAND_bytes(*SessionKey_out,MD5_SIZE);//产生随机密钥,输出之后可以给其他方法是用了  
  •     unsigned char* SessionKey = openssl_md5(*SessionKey_out,MD5_SIZE);  
  •       
  •     SessionKey = derivedKey(SessionKey,MD5_SIZE);  
  •   
  •     const unsigned char* sMsg = (const unsigned char*)text.c_str();  
  •     int cbMsg = text.length();  
  •     int cbEncryptMsg;  
  •     //加密  
  •     EVP_CIPHER_CTX ctx;  
  •     EVP_CIPHER_CTX_init(&ctx);  
  •     if(EVP_EncryptInit_ex(&ctx,EVP_get_cipherbynid(NID_aes_128_cbc),NULL,SessionKey,NULL))  
  •     {  
  •         int offseti=0;//in  
  •         int offseto=0;//out  
  •         int offsett=0;//temp  
  •         for(;;)  
  •         {  
  •             if(cbMsg-offseti<=MAX_ENCRYPT_LEN)  
  •             {  
  •                 EVP_EncryptUpdate(&ctx, sEncryptMsg+offseto, &offsett, sMsg+offseti, cbMsg-offseti);  
  •                 offseto+=offsett;  
  •                 break;  
  •             }  
  •             else  
  •             {  
  •                 EVP_EncryptUpdate(&ctx, sEncryptMsg+offseto, &offsett, sMsg+offseti, MAX_ENCRYPT_LEN);  
  •                 offseti+=MAX_ENCRYPT_LEN;  
  •                 offseto+=offsett;  
  •             }  
  •         }  
  •         EVP_EncryptFinal_ex(&ctx, sEncryptMsg+offseto, &offsett);  
  •         offseto+=offsett;  
  •         cbEncryptMsg=offseto;  
  •     }  
  •     EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx);  
  •     std::cout << "openssl encrypt:" << std::endl;  
  •     printBytes(sEncryptMsg,cbEncryptMsg);  
  •     len = cbEncryptMsg;  
  • }  

    • 加密的搞定了,可以尝试下了,同样的密钥和同样的明文,密文输出结果是一样的就对了

    下面是CrytpoAPI的解密:

    [cpp] view plaincopy print?
  • void cryptAPI_decrypt(unsigned char* text,int len,unsigned char* pwd)  
  • {  
  •     HCRYPTPROV hCryptProv = NULL;    
  •     HCRYPTKEY hKey = 0;    
  •     HCRYPTHASH hHash = 0;    
  •     int dwLength = 0;    
  •     
  •     if(!CryptAcquireContext(&hCryptProv,    
  •         NULL,    
  •         CSP_NAME,//CSP_NAME    
  •         PROV_RSA_AES,    
  •         CRYPT_VERIFYCONTEXT))    
  •     {    
  •         DWORD dwLastErr = GetLastError();    
  •     
  •         if(NTE_BAD_KEYSET == dwLastErr)     
  •         {    
  •             return;    
  •         }    
  •         else{    
  •             if(!CryptAcquireContext(&hCryptProv,    
  •                 NULL,    
  •                 CSP_NAME,    
  •                 PROV_RSA_AES,    
  •                 CRYPT_NEWKEYSET))    
  •             {    
  •                 return;    
  •             }    
  •         }    
  •     }    
  •     
  •     
  •     if(!CryptCreateHash(hCryptProv, CALG_MD5, 0, 0, &hHash))    
  •     {    
  •         return;    
  •     }    
  •     
  •     BYTE *pPwd = pwd;   
  •   
  •     if(!CryptHashData(hHash, pPwd, 16, 0))    
  •     {    
  •         return;    
  •     }    
  •   
  •     if(!CryptDeriveKey(hCryptProv, CALG_AES_128, hHash, CRYPT_EXPORTABLE, &hKey))    
  •     {    
  •         return;    
  •     }    
  •   
  •     BYTE *pData = text;    
  •     DWORD dwLen = len;    
  •     
  •     if(!CryptDecrypt(hKey, NULL, true, 0, pData, &dwLen))    
  •     {    
  •         return;    
  •     }    
  •     
  •     cout <<"--------------------------" << endl << "cryptoAPI decrypt"<<endl;  
  •     char* plainText = (char*)malloc(dwLen + 1);  
  •     memcpy(plainText,pData,dwLen);  
  •     plainText[dwLen] = '\0';  
  •     cout << plainText << endl;  
  •     CryptDestroyHash(hHash);  
  •     CryptDestroyKey(hKey);  
  •     CryptReleaseContext(hCryptProv,0);  
  • }  

    • 尝试用这个方法解密CryptoAPI的加密和openssl的加密吧,都能输出明文的

    再来最后一个,openssl的解密

    [cpp] view plaincopy print?
  • void openssl_aes_decrypt(unsigned char* text,int len,unsigned char* SessionKeyP)  
  • {  
  •     unsigned char* decryptMsg = (unsigned char*)malloc(len);  
  •   
  •     OpenSSL_add_all_algorithms();  
  •   
  •     unsigned char* SessionKey = openssl_md5(SessionKeyP,MD5_SIZE);  
  •       
  •     SessionKey = derivedKey(SessionKey,MD5_SIZE);  
  •   
  •     const unsigned char* sMsg = text;  
  •     int cbMsg = len;  
  •     int cbEncryptMsg;  
  •     //解密  
  •     EVP_CIPHER_CTX ctx;  
  •     EVP_CIPHER_CTX_init(&ctx);  
  •       
  •     if(EVP_DecryptInit_ex(&ctx,EVP_get_cipherbynid(NID_aes_128_cbc),NULL,SessionKey,NULL))  
  •     {  
  •         int offseti=0;//in  
  •         int offseto=0;//out  
  •         int offsett=0;//temp  
  •         for(;;)  
  •         {  
  •             if(cbMsg-offseti<=MAX_ENCRYPT_LEN)  
  •             {  
  •                 EVP_DecryptUpdate(&ctx, decryptMsg+offseto, &offsett, sMsg+offseti, cbMsg-offseti);  
  •                 offseto+=offsett;  
  •                 break;  
  •             }  
  •             else  
  •             {  
  •                 EVP_DecryptUpdate(&ctx, decryptMsg+offseto, &offsett, sMsg+offseti, MAX_ENCRYPT_LEN);  
  •                 offseti+=MAX_ENCRYPT_LEN;  
  •                 offseto+=offsett;  
  •             }  
  •         }  
  •         EVP_DecryptFinal_ex(&ctx, decryptMsg+offseto, &offsett);  
  •   
  •         offseto+=offsett;  
  •         cbEncryptMsg=offseto;  
  •     }  
  •     EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx);  
  •     std::cout << "openssl decrypt:" << std::endl;  
  •   
  •   
  •     char* ret = (char*)malloc(cbEncryptMsg + 1);  
  •     memcpy(ret,decryptMsg,cbEncryptMsg);  
  •     ret[cbEncryptMsg] = '\0';  
  •     std::cout << ret << endl;  
  • }  

    • 测试下:

    [cpp] view plaincopy print?
  • int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
  • {  
  •     string text = "texttexttexttexttext";  
  •     unsigned char* key;  
  •     unsigned char* sEncryptMsg = (unsigned char*)malloc(text.size() + MD5_SIZE);  
  •     int len;  
  •     openssl_aes_encrypt(text,&key,sEncryptMsg,len);  
  •   
  •   
  •     unsigned char** sEncryptMsg_crypto = (unsigned char**)malloc(sizeof(unsigned char*));  
  •     int len_crypto;  
  •     cryptoAPI_encrypt(text,key,sEncryptMsg_crypto,len_crypto);  
  •     cout << "-----------------------------" << endl<<"cryptoAPI decrypt openssl"<<endl;  
  •     //cryptAPI_decrypt(sEncryptMsg,len,key);  
  •   
  •     cout << "-----------------------------" << endl<<"cryptoAPI decrypt cryptoAPI"<<endl;  
  •     //cryptAPI_decrypt(*sEncryptMsg_crypto,len_crypto,key);  
  •   
  •     cout << "-----------------------------" << endl<<"oepnssl decrypt openssl"<<endl;  
  •     //openssl_aes_decrypt(sEncryptMsg,len,key);  
  •   
  •     cout << "-----------------------------" << endl<<"oepnssl decrypt cryptoAPI"<<endl;  
  •     //openssl_aes_decrypt(*sEncryptMsg_crypto,len_crypto,key);  
  •     return 0;  
  • }  



    • 总结

    以上是生活随笔为你收集整理的openssl与cryptoAPI交互AES加密解密的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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