C/C++使用openssl進行摘要和加密解密（md5, sha256, des, rsa）

阿新 • • 發佈：2017-07-29

fin hex pau 字節 system org key rate 釋放

openssl裏面有很多用於摘要哈希、加密解密的算法，方便集成於工程項目，被廣泛應用於網絡報文中的安全傳輸和認證。下面以md5，sha256，des，rsa幾個典型的api簡單使用作為例子。

算法介紹

md5：https://en.wikipedia.org/wiki/MD5

sha256：https://en.wikipedia.org/wiki/SHA-2

des: https://en.wikipedia.org/wiki/Data_Encryption_Standard

rsa: https://en.wikipedia.org/wiki/RSA_(cryptosystem)

工程配置

以windows下為例

編譯openssl庫，得到頭文件include和鏈接庫lib和dll
配置包含頭文件目錄和庫目錄
工程中設置鏈接指定的lib：fenbieshlibssl.lib，libcrypto.lib
將對應的dll拷貝到exe執行目錄：libcrypto-1_1.dll， libssl-1_1.dll

linux下同理

代碼

[cpp] view plain copy print?

#include <iostream>
#include <cassert>
#include <string>
#include <vector>
#include "openssl/md5.h"
#include "openssl/sha.h"
#include "openssl/des.h"
#include "openssl/rsa.h"
#include "openssl/pem.h"
// ---- md5摘要哈希 ---- //
void md5(const std::string &srcStr, std::string &encodedStr, std::string &encodedHexStr)
{
// 調用md5哈希
unsigned char mdStr[33] = {0};
MD5((const unsigned char *)srcStr.c_str(), srcStr.length(), mdStr);
// 哈希後的字符串
encodedStr = std::string((const char *)mdStr);
// 哈希後的十六進制串 32字節
char buf[65] = {0};
char tmp[3] = {0};
for (int i = 0; i < 32; i++)
{
sprintf(tmp, "%02x", mdStr[i]);
strcat(buf, tmp);
}
buf[32] = ‘\0‘; // 後面都是0，從32字節截斷
encodedHexStr = std::string(buf);
}
// ---- sha256摘要哈希 ---- //
void sha256(const std::string &srcStr, std::string &encodedStr, std::string &encodedHexStr)
{
// 調用sha256哈希
unsigned char mdStr[33] = {0};
SHA256((const unsigned char *)srcStr.c_str(), srcStr.length(), mdStr);
// 哈希後的字符串
encodedStr = std::string((const char *)mdStr);
// 哈希後的十六進制串 32字節
char buf[65] = {0};
char tmp[3] = {0};
for (int i = 0; i < 32; i++)
{
sprintf(tmp, "%02x", mdStr[i]);
strcat(buf, tmp);
}
buf[32] = ‘\0‘; // 後面都是0，從32字節截斷
encodedHexStr = std::string(buf);
}
// ---- des對稱加解密 ---- //
// 加密 ecb模式
std::string des_encrypt(const std::string &clearText, const std::string &key)
{
std::string cipherText; // 密文
DES_cblock keyEncrypt;
memset(keyEncrypt, 0, 8);
// 構造補齊後的密鑰
if (key.length() <= 8)
memcpy(keyEncrypt, key.c_str(), key.length());
else
memcpy(keyEncrypt, key.c_str(), 8);
// 密鑰置換
DES_key_schedule keySchedule;
DES_set_key_unchecked(&keyEncrypt, &keySchedule);
// 循環加密，每8字節一次
const_DES_cblock inputText;
DES_cblock outputText;
std::vector<unsigned char> vecCiphertext;
unsigned char tmp[8];
for (int i = 0; i < clearText.length() / 8; i++)
{
memcpy(inputText, clearText.c_str() + i * 8, 8);
DES_ecb_encrypt(&inputText, &outputText, &keySchedule, DES_ENCRYPT);
memcpy(tmp, outputText, 8);
for (int j = 0; j < 8; j++)
vecCiphertext.push_back(tmp[j]);
}
if (clearText.length() % 8 != 0)
{
int tmp1 = clearText.length() / 8 * 8;
int tmp2 = clearText.length() - tmp1;
memset(inputText, 0, 8);
memcpy(inputText, clearText.c_str() + tmp1, tmp2);
// 加密函數
DES_ecb_encrypt(&inputText, &outputText, &keySchedule, DES_ENCRYPT);
memcpy(tmp, outputText, 8);
for (int j = 0; j < 8; j++)
vecCiphertext.push_back(tmp[j]);
}
cipherText.clear();
cipherText.assign(vecCiphertext.begin(), vecCiphertext.end());
return cipherText;
}
// 解密 ecb模式
std::string des_decrypt(const std::string &cipherText, const std::string &key)
{
std::string clearText; // 明文
DES_cblock keyEncrypt;
memset(keyEncrypt, 0, 8);
if (key.length() <= 8)
memcpy(keyEncrypt, key.c_str(), key.length());
else
memcpy(keyEncrypt, key.c_str(), 8);
DES_key_schedule keySchedule;
DES_set_key_unchecked(&keyEncrypt, &keySchedule);
const_DES_cblock inputText;
DES_cblock outputText;
std::vector<unsigned char> vecCleartext;
unsigned char tmp[8];
for (int i = 0; i < cipherText.length() / 8; i++)
{
memcpy(inputText, cipherText.c_str() + i * 8, 8);
DES_ecb_encrypt(&inputText, &outputText, &keySchedule, DES_DECRYPT);
memcpy(tmp, outputText, 8);
for (int j = 0; j < 8; j++)
vecCleartext.push_back(tmp[j]);
}
if (cipherText.length() % 8 != 0)
{
int tmp1 = cipherText.length() / 8 * 8;
int tmp2 = cipherText.length() - tmp1;
memset(inputText, 0, 8);
memcpy(inputText, cipherText.c_str() + tmp1, tmp2);
// 解密函數
DES_ecb_encrypt(&inputText, &outputText, &keySchedule, DES_DECRYPT);
memcpy(tmp, outputText, 8);
for (int j = 0; j < 8; j++)
vecCleartext.push_back(tmp[j]);
}
clearText.clear();
clearText.assign(vecCleartext.begin(), vecCleartext.end());
return clearText;
}
// ---- rsa非對稱加解密 ---- //
#define KEY_LENGTH 2048 // 密鑰長度
#define PUB_KEY_FILE "pubkey.pem" // 公鑰路徑
#define PRI_KEY_FILE "prikey.pem" // 私鑰路徑
// 函數方法生成密鑰對
void generateRSAKey(std::string strKey[2])
{
// 公私密鑰對
size_t pri_len;
size_t pub_len;
char *pri_key = NULL;
char *pub_key = NULL;
// 生成密鑰對
RSA *keypair = RSA_generate_key(KEY_LENGTH, RSA_3, NULL, NULL);
BIO *pri = BIO_new(BIO_s_mem());
BIO *pub = BIO_new(BIO_s_mem());
PEM_write_bio_RSAPrivateKey(pri, keypair, NULL, NULL, 0, NULL, NULL);
PEM_write_bio_RSAPublicKey(pub, keypair);
// 獲取長度
pri_len = BIO_pending(pri);
pub_len = BIO_pending(pub);
// 密鑰對讀取到字符串
pri_key = (char *)malloc(pri_len + 1);
pub_key = (char *)malloc(pub_len + 1);
BIO_read(pri, pri_key, pri_len);
BIO_read(pub, pub_key, pub_len);
pri_key[pri_len] = ‘\0‘;
pub_key[pub_len] = ‘\0‘;
// 存儲密鑰對
strKey[0] = pub_key;
strKey[1] = pri_key;
// 存儲到磁盤（這種方式存儲的是begin rsa public key/ begin rsa private key開頭的）
FILE *pubFile = fopen(PUB_KEY_FILE, "w");
if (pubFile == NULL)
{
assert(false);
return;
}
fputs(pub_key, pubFile);
fclose(pubFile);
FILE *priFile = fopen(PRI_KEY_FILE, "w");
if (priFile == NULL)
{
assert(false);
return;
}
fputs(pri_key, priFile);
fclose(priFile);
// 內存釋放
RSA_free(keypair);
BIO_free_all(pub);
BIO_free_all(pri);
free(pri_key);
free(pub_key);
}
// 命令行方法生成公私鑰對（begin public key/ begin private key）
// 找到openssl命令行工具，運行以下
// openssl genrsa -out prikey.pem 1024
// openssl rsa - in privkey.pem - pubout - out pubkey.pem
// 公鑰加密
std::string rsa_pub_encrypt(const std::string &clearText, const std::string &pubKey)
{
std::string strRet;
RSA *rsa = NULL;
BIO *keybio = BIO_new_mem_buf((unsigned char *)pubKey.c_str(), -1);
// 此處有三種方法
// 1, 讀取內存裏生成的密鑰對，再從內存生成rsa
// 2, 讀取磁盤裏生成的密鑰對文本文件，在從內存生成rsa
// 3，直接從讀取文件指針生成rsa
RSA* pRSAPublicKey = RSA_new();
rsa = PEM_read_bio_RSAPublicKey(keybio, &rsa, NULL, NULL);
int len = RSA_size(rsa);
char *encryptedText = (char *)malloc(len + 1);
memset(encryptedText, 0, len + 1);
// 加密函數
int ret = RSA_public_encrypt(clearText.length(), (const unsigned char*)clearText.c_str(), (unsigned char*)encryptedText, rsa, RSA_PKCS1_PADDING);
if (ret >= 0)
strRet = std::string(encryptedText, ret);
// 釋放內存
free(encryptedText);
BIO_free_all(keybio);
RSA_free(rsa);
return strRet;
}
// 私鑰解密
std::string rsa_pri_decrypt(const std::string &cipherText, const std::string &priKey)
{
std::string strRet;
RSA *rsa = RSA_new();
BIO *keybio;
keybio = BIO_new_mem_buf((unsigned char *)priKey.c_str(), -1);
// 此處有三種方法
// 1, 讀取內存裏生成的密鑰對，再從內存生成rsa
// 2, 讀取磁盤裏生成的密鑰對文本文件，在從內存生成rsa
// 3，直接從讀取文件指針生成rsa
rsa = PEM_read_bio_RSAPrivateKey(keybio, &rsa, NULL, NULL);
int len = RSA_size(rsa);
char *decryptedText = (char *)malloc(len + 1);
memset(decryptedText, 0, len + 1);
// 解密函數
int ret = RSA_private_decrypt(cipherText.length(), (const unsigned char*)cipherText.c_str(), (unsigned char*)decryptedText, rsa, RSA_PKCS1_PADDING);
if (ret >= 0)
strRet = std::string(decryptedText, ret);
// 釋放內存
free(decryptedText);
BIO_free_all(keybio);
RSA_free(rsa);
return strRet;
}
int main(int argc, char **argv)
{
// 原始明文
std::string srcText = "this is an example";
std::string encryptText;
std::string encryptHexText;
std::string decryptText;
std::cout << "=== 原始明文 ===" << std::endl;
std::cout << srcText << std::endl;
// md5
std::cout << "=== md5哈希 ===" << std::endl;
md5(srcText, encryptText, encryptHexText);
std::cout << "摘要字符： " << encryptText << std::endl;
std::cout << "摘要串： " << encryptHexText << std::endl;
// sha256
std::cout << "=== sha256哈希 ===" << std::endl;
sha256(srcText, encryptText, encryptHexText);
std::cout << "摘要字符： " << encryptText << std::endl;
std::cout << "摘要串： " << encryptHexText << std::endl;
// des
std::cout << "=== des加解密 ===" << std::endl;
std::string desKey = "12345";
encryptText = des_encrypt(srcText, desKey);
std::cout << "加密字符： " << std::endl;
std::cout << encryptText << std::endl;
decryptText = des_decrypt(encryptText, desKey);
std::cout << "解密字符： " << std::endl;
std::cout << decryptText << std::endl;
// rsa
std::cout << "=== rsa加解密 ===" << std::endl;
std::string key[2];
generateRSAKey(key);
std::cout << "公鑰: " << std::endl;
std::cout << key[0] << std::endl;
std::cout << "私鑰： " << std::endl;
std::cout << key[1] << std::endl;
encryptText = rsa_pub_encrypt(srcText, key[0]);
std::cout << "加密字符： " << std::endl;
std::cout << encryptText << std::endl;
decryptText = rsa_pri_decrypt(encryptText, key[1]);
std::cout << "解密字符： " << std::endl;
std::cout << decryptText << std::endl;
system("pause");
return 0;
}

運行結果

[plain] view plain copy print?

=== 原始明文 ===
this is an example
=== md5哈希 ===
摘要字符：乵驥!範
摘要串： 9202816dabaaf34bb106a10421b9a0d0
=== sha256哈希 ===
摘要字符：訪X5衽鄁媫j/醢?17?P?4膡zD
摘要串： d44c035835f1c5e0668b7d186a2ff5b0
=== des加解密 ===
加密字符：
?/灲取鮋t8:夽U錺?說
解密字符：
this is an example
=== rsa加解密 ===
公鑰:
-----BEGIN RSA PUBLIC KEY-----
MIIBCAKCAQEA59WESdYbPsD6cYATooC4ebClTpvbTsu3X29Ha0g31kW3AmLR2zLj
hMvdWjUhhVuM7xBoh3Ufoyj4jTGHVhunFfbzxNrt1Nb64N95bZH8e9u6LjJYqh4e
sNoFknG+McjoSLNqGW9Yd8ejKH1Ju6C9SBUcC43XbB3XdC2matgV1zTsKhqjuywm
gVN9DZdo2TlZkqsvOHC23rbQ+lP09rpQJ/RI4NQSnCUBqQxErCN85trcWRj1zyJA
WaBZSvKh7J5RJcrC2ByMDmL7jrDDZl7YEolyW93SSc4xTE9Dr20OXznXNDsfQc9r
RQHBri8Aqsu4WW3tHSBRmjW5kxFMxS4qxwIBAw==
-----END RSA PUBLIC KEY-----
私鑰：
-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----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-----END RSA PRIVATE KEY-----
加密字符：
佷篒?z_&欗霐嗪K赸;J╄[i9?S絑?て晄p?[hD∞51鱠,k|1裡郿犓鈪鑒?饞w2?`vlu
L<萿囂?圖L潥?O0佲y▃颼E堿^桮??,e鉀煯ACsJ挈R聡-鯿帔!eQC乥+1\(齀
я盈Xj飲[o6覾羂≯傁澓
解密字符：
this is an example

註：

（1）在讀取公鑰文件時，PEM_read_RSA_PUBKEY()函數和PEM_read_RSAPublicKEY()的疑惑。有時候為什麽讀取私鑰文件用的PEM_read_RSAPrivateKey()，針對上述openssl命令生成的公鑰文件，在讀取其內容時用對稱的PEM_read_RSAPublicKEY()接口卻會報錯，必須要用PEM_read_RSA_PUBKEY()才可以。

RSA PUBLIC KEY和PUBLIC KEY的兩種公鑰文件其存儲方式是不一樣的，PEM_read_RSAPublicKEY()只能讀取RSA PUBLIC KEY開頭形式的公鑰文件（用函數生成的）；而PEM_read_RSA_PUBKEY()只能讀取PUBLIC KEY開頭格式的公鑰文件（用命令行生成），所以公鑰私鑰讀取函數一定要跟生成的密鑰對的格式對應起來。

（2）公鑰加密和私鑰解密，私鑰加密公鑰解密這兩種都可以使用

（3）一般加密之後的字符串因為編碼跟中文對應不上所以是亂碼，在很多場合選擇用十六進制串輸出

（4）實際的工程應用中讀取密鑰對需要加安全驗證

（5）用純代碼不依賴openssl庫也是可以自己實現這些加解密算法的，搞清楚原理就行

http://blog.csdn.net/u012234115/article/details/72762045

C/C++使用openssl進行摘要和加密解密（md5, sha256, des, rsa）

fin hex pau 字節 system org key rate 釋放 openssl裏面有很多用於摘要哈希、加密解密的算法，方便集成於工程項目，被廣泛應用於網絡報文中的安全傳輸和認證。下面以md5，sha256，des，rsa幾個典型的api簡單使用作為例子。

C/C++使用openssl進行摘要和加密解密（md5, sha256, des, rsa）

C/C++使用openssl進行摘要和加密解密（md5, sha256, des, rsa）

php實現和c#一致的DES加密解密（php中呼叫方法）

C++重載>>和<<（輸入輸出運算符）

C++利用openssl進行公鑰解密

java IO流進行檔案的複製和加密解密

C語言實現任何檔案的加密解密

C++使用Openssl進行RSA簽名(sha1)--完整版

C#對Url進行編碼和解碼

C# DES 加密解密（二）

Openssl及加密解密（二）openssl

*C#(WPF)--矩陣拖動和矩陣動畫（拖動展開，不足動畫效果）

用戶登錄模塊進行必要的安全處理（MD5加密、加鹽和傳輸過程加密）

《C語言》break語句和continue語句（9）

C++快速入門---靜態屬性和靜態方法（15）

C++快速入門---覆蓋方法和過載方法（13）

C#傳送簡單的post和get請求（轉載）

C++中的long long和 int64型別（轉載）

C++快速入門---assert函式和捕獲異常（22）

linux安全和加密篇（三）—openssl工具和CA證書

linux安全和加密篇（四）—openssl證書申請和建立CA

C/C++使用openssl進行摘要和加密解密（md5, sha256, des, rsa）

相關推薦