CryptoPP 使用方法

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
...
namespaceCryptoPP32
{
boolCRYPTOPP32_DLLRSAES_OAEP_GenerateKeys(constchar*privFilename,constchar*pubFilename,unsignedintkeyLength=512,constchar*seed=0);
boolCRYPTOPP32_DLLRSAES_OAEP_GenerateKeys(string&strPrivKey,string&strPubKey,unsignedintkeyLength=512,constchar*seed=0);

boolCRYPTOPP32_DLLRSAES_OAEP_EncryptString(constchar*pubFilename,constchar*message,string&cipher,constchar*seed=0);
boolCRYPTOPP32_DLLRSAES_OAEP_DecryptString(constchar*privFilename,constchar*cipher,string&message);

boolCRYPTOPP32_DLLRSAES_OAEP_EncryptString(conststring&strPubKey,constchar*message,string&cipher,constchar*seed=0);
boolCRYPTOPP32_DLLRSAES_OAEP_DecryptString(conststring&strPrivKey,constchar*cipher,string&plain);

boolCRYPTOPP32_DLLRSAES_OAEP_EncryptString(constchar*N,constchar*E,constchar*message,string&cipher,constchar*seed=0);
boolCRYPTOPP32_DLLRSAES_OAEP_DecryptString(constchar*N,constchar*E,constchar*D,constchar*P,constchar*Q,constchar*dP,constchar*dQ,constchar*U,constchar*cipher,string&plain);

boolCRYPTOPP32_DLLRSAES_PKCS_GenerateKeys(constchar*privFilename,constchar*pubFilename,unsignedintkeyLength=512,constchar*seed=0);
boolCRYPTOPP32_DLLRSAES_PKCS_GenerateKeys(string&strPrivKey,string&strPubKey,unsignedintkeyLength=512,constchar*seed=0);

boolCRYPTOPP32_DLLRSAES_PKCS_EncryptString(constchar*pubFilename,constchar*message,string&cipher,constchar*seed=0);
boolCRYPTOPP32_DLLRSAES_PKCS_EncryptString(conststring&strPubKey,constchar*message,string&cipher,constchar*seed=0);

boolCRYPTOPP32_DLLRSAES_PKCS_DecryptString(constchar*privFilename,constchar*cipher,string&message);
boolCRYPTOPP32_DLLRSAES_PKCS_DecryptString(conststring&strPrivKey,constchar*cipher,string&plain);

boolCRYPTOPP32_DLLRSAES_PKCS_EncryptString(constchar*N,constchar*E,constchar*message,string&cipher,constchar*seed=0);
boolCRYPTOPP32_DLLRSAES_PKCS_DecryptString(constchar*N,constchar*E,constchar*D,constchar*P,constchar*Q,constchar*dP,constchar*dQ,constchar*U,constchar*cipher,string&plain);

boolCRYPTOPP32_DLLRSASS_PKCS_Sign(constchar*privFilename,constchar*msgFilename,constchar*signFilename,constchar*hashFunc="SHA");
boolCRYPTOPP32_DLLRSASS_PKCS_Verify(constchar*pubFilename,constchar*msgFilename,constchar*signFilename,constchar*hashFunc="SHA");

boolCRYPTOPP32_DLLRSASS_PKCS_Sign(conststring&strPrivKey,constchar*message,string&signature,constchar*hashFunc="SHA");
boolCRYPTOPP32_DLLRSASS_PKCS_Verify(conststring&strPubKey,constchar*message,conststring&signature,constchar*hashFunc="SHA");

boolCRYPTOPP32_DLLHMAC_SHA1_EncryptString(constchar*inString,constchar*passPhrase,string&outString);
boolCRYPTOPP32_DLLHMAC_SHA1_DecryptString(constchar*inString,constchar*passPhrase,string&outString);

boolCRYPTOPP32_DLLHMAC_SHA1_EncryptFile(constchar*inFilename,constchar*outFilename,constchar*passPhrase);
boolCRYPTOPP32_DLLHMAC_SHA1_DecryptFile(constchar*inFilename,constchar*outFilename,constchar*passPhrase);

boolCRYPTOPP32_DLLGzipFile(constchar*inFilename,constchar*outFilename,intdeflateLevel);
boolCRYPTOPP32_DLLGunzipFile(constchar*inFilename,constchar*outFilename);

boolCRYPTOPP32_DLLBase64Encode(constchar*inFilename,constchar*outFilename);
boolCRYPTOPP32_DLLBase64Decode(constchar*inFilename,constchar*outFilename);

boolCRYPTOPP32_DLLBase64Encode(constchar*plain,string&encoded);
boolCRYPTOPP32_DLLBase64Decode(constchar*encoded,string&plain);

boolCRYPTOPP32_DLLHexEncode(constchar*inFilename,constchar*outFilename);
boolCRYPTOPP32_DLLHexDecode(constchar*inFilename,constchar*outFilename);

boolCRYPTOPP32_DLLHexEncode(constchar*plain,string&encoded);
boolCRYPTOPP32_DLLHexDecode(constchar*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"

#defineCRYPTOPP32_IMPORTS

#include"../CryptoPP32_DLL/CryptoPP32.h"

//动态连接CryptoPP32.DLL
#ifdef_DEBUG
#pragmacomment(lib,"../CryptoPP32_DLL/Debug/CryptoPP32d.lib")
#else
#pragmacomment(lib,"../CryptoPP32_DLL/Release/CryptoPP32.lib")
#endif

usingnamespaceCryptoPP32;


int_tmain(intargc,_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
stringstrPriv;
stringstrPub;
CryptoPP32::RSAES_PKCS_GenerateKeys(strPriv,strPub);

//使用公钥文件加密字符串：helloworld
stringcipher;
CryptoPP32::RSAES_PKCS_EncryptString("c:/pubkey.rsa","helloworld",cipher,"242352ef45tcrewrdwe5ctfdd");

//使用私钥文件解密字符串
stringplain;
boolbres=CryptoPP32::RSAES_PKCS_DecryptString("c:/privkey.rsa",cipher.c_str(),plain);

//使用公钥串加密字符串："thisisatest!上海"
stringcipher2;
CryptoPP32::RSAES_PKCS_EncryptString(strPub,"thisisatest!上海",cipher2);

//使用私钥串解密字符串
stringplain2;
boolbres2=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
charn[]="C4E3F7212602E1E396C0B6623CF11D26204ACE3E7D26685E037AD2507DCE82FC28F2D5F8A67FC3AFAB89A6D818D1F4C28CFA548418BD9F8E7426789A67E73E41h";
chare[]="10001h";
chard[]="7cd1745aec69096129b1f42da52ac9eae0afebbe0bc2ec89253598dcf454960e3e5e4ec9f8c87202b986601dd167253ee3fb3fa047e14f1dfd5ccd37e931b29dh";
charp[]="f0e4dd1eac5622bd3932860fc749bbc48662edabdf3d2826059acc0251ac0d3bh";
charq[]="d13cb38fbcd06ee9bca330b4000b3dae5dae12b27e5173e4d888c325cda61ab3h";
chardp[]="b3d5571197fc31b0eb6b4153b425e24c033b054d22b9c8282254fe69d8c8c593h";
chardq[]="968ffe89e50d7b72585a79b65cfdb9c1da0963cceb56c3759e57334de5a0ac3fh";
charu[]="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);


return0;
}

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！