C语言使用openSSL库AES模块实现加密功能详解

2024-02-22 20:15:04 73

本文实例讲述了C语言使用openSSL库AES模块实现加密功能。分享给大家供大家参考，具体如下：

概述

在密码学里面一共有3中分类：

1.对称加密/解密

对称加密比较常见的有DES/AES。加密方和解密方都持有相同的密钥。对称的意思就是加密和解密都是用相同的密钥。

2.非对称加密/解密

常见的加密算法DSA/RSA。如果做过GooglePay的话，应该不会陌生。非对称意味着加密和解密使用的密钥不是相同的。这种应用的场合是需要保持发起方的权威性，比如Google中一次支付行为，只能Google通过私钥来加密产出来，但是大家都能通过公钥来认证这个是真的。打个更加浅显的比方：私钥可以理解成美联储的印钞机，公钥可以理解成在民间无数的美元验钞机。

还有一个场合也是https使用证书方式登录的时候，也是使用的双向的非对称加密模式来做的。

3.离散

这种只能被称为验签，而不是加密。因为这类算法只能一个方向（将输入数据离散到某个特定的数字，反向解密是无法做到的。）。最常见的算法就是MD5。在写php的时候大量的使用这种验签来做认证。他可以将字符串离散成32byte的16进制的数字。

本次使用AESCBC方式来加密。CBC模式加密是SSL的通讯标准，所以在做游戏的时候经常会使用到。openSSL的基本用法可以参考这个

两个细节

这种加密的需要了解下面两个细节：

1.加密的内存块一般按照16字节（这个也可以调整）对齐；当原始内存块没有对齐字节数的时候，需要填充；

2.加密解密不会引发内存的膨胀或者缩小；

最近在使用Python,Java,c#都去看过AES的接口，最轻松的是c#,java。当使用C来写，才能明显感受到在这些操作过程中，有多少次内存的分配，多少的内存拼接。啥事都有成本，封装良好的语言损失掉的效率可能来自于这些便利。

准备知识

函数接口

intAES_set_encrypt_key(constunsignedchar*userKey,constintbits,AES_KEY*key);
intAES_set_decrypt_key(constunsignedchar*userKey,constintbits,AES_KEY*key);
//设置加密key
AES_KEYaes;
AES_set_encrypt_key(key,128,&aes);//这里填写的128是bit位，128bit=(128/8)bytes=16bytes，这个换算和32bit对应int为内存指针的原理一样。
//初始化自己的key
charkey[16];
//加密函数
voidAES_cbc_encrypt(constunsignedchar*in,unsignedchar*out,size_tlength,constAES_KEY*key,unsignedchar*ivec,constintenc);
#defineAES_BLOCK_SIZE16//aes.h71lines
#defineAES_ENCRYPT1//aes.h63lines
#defineAES_DECRYPT0//aes.h64lines
//定义一个加密的初始化向量
unsignedchariv[AES_BLOCK_SIZE];
//加密
AES_cbc_encrypt(raw_buf,encrypt_buf,buf_size,&aes,iv,AES_ENCRYPT);
//解密
AES_cbc_encrypt(raw_buf,encrypt_buf,buf_size,&aes,iv,AES_DECRYPT);

字串转换

//16进制的字串转换成16byte存储起来
//hexstringtobyteinc
constcharhexstring[]="deadbeef10203040b00b1e50",*pos=hexstring;
unsignedcharval[12];
size_tcount=0;
/*WARNING:nosanitizationorerror-checkingwhatsoever*/
for(count=0;count
padding算法
char*raw_buf=...;
intraw_size=...;
char*final_buf=NULL;
intpidding_size=AES_BLOCK_SIZE-(raw_size%AES_BLOCK_SIZE);
inti;
final_buf=(char*)malloc(raw_size+pidding_size);
if(pidding_size!=0){
memcpy(final_buf,raw_buf,raw_size);
for(i=raw_size;i<(raw_size+pidding_size);i++){
//zeropadding算法：
final_buf[i]=0;
or
//PKCS5Padding算法
final_buf[i]=pading;
}
}


完整的代码
c语言代码
//main.c
#include
#include
#include
#include
#include
unsignedchar*str2hex(char*str){
unsignedchar*ret=NULL;
intstr_len=strlen(str);
inti=0;
assert((str_len%2)==0);
ret=(char*)malloc(str_len/2);
for(i=0;i
编译scons脚本：
#SConstruct
importglob
env=Environment()
env["CPPPATH"]=['/usr/include/openssl']
env['LIBPATH']=['/home/abel/lib/openssl-1.0.2f']
env['CPPDEFINES']=['LINUX','_DEBUG']
env['CCFLAGS']='-g-std=gnu99'
env['LIBS']=['m','crypto','dl']
env.Program(target="./test_aes",source=(glob.glob('./*.c')))


输出结果：
:!./test_aes
------------------raw_buf
6C69666527732061
207374727567676C
65

------------------after_padding_buf
6C69666527732061
207374727567676C
6500000000000000
0000000000000000

------------------encrypt_buf
DB6328C52C6A3F1B
FD4BC547944E249D
D2154CF26B3B1DC0
E7D27BD61E7860EA

------------------decrypt_buf
6C69666527732061
207374727567676C
6500000000000000
0000000000000000


总结
代码中还是有很多地方都是直接malloc内存出来，这些点都能扣得更加细。在每次加密调用的时候IV内存将会改变。
PS：关于加密解密感兴趣的朋友还可以参考本站在线工具：
文字在线加密解密工具（包含AES、DES、RC4等）：

http://tools.jb51.net/password/txt_encode
MD5在线加密工具:

http://tools.jb51.net/password/CreateMD5Password
在线散列/哈希算法加密工具:

http://tools.jb51.net/password/hash_encrypt
在线MD5/hash/SHA-1/SHA-2/SHA-256/SHA-512/SHA-3/RIPEMD-160加密工具：

http://tools.jb51.net/password/hash_md5_sha
在线sha1/sha224/sha256/sha384/sha512加密工具：

http://tools.jb51.net/password/sha_encode
希望本文所述对大家C语言程序设计有所帮助。

C语言使用openSSL库AES模块实现加密功能详解

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