【加密/解密】Botan 中的 AES 加密演算法例項

阿新 • • 發佈：2019-02-04

AES 演算法的金鑰和分塊大小可以是128,192,256位.
例如,AES-128演算法加密後的密文的長度是 16位元組的整數倍.
若明文長度小於16位元組,則密文長度為16位元組;
若明文長度等於16位元組,則密文長度為32位元組.

如果採用 AES-256, 則金鑰長度必須是 256位.

MD5 雜湊演算法的輸出是128位
SHA-256 雜湊演算法的輸出是256位

<pre name="code"class="cpp">#include <iostream>
#include <string>
usingnamespace std;
#include <botan/botan.h>
usingnamespace Botan;
string cryptoAES128(string input,string passphrase,Cipher_Dir opt);
string cryptoAES256(string input,string passphrase,Cipher_Dir opt);
int main()
{
char src[800]="中華人民共和國";
string input;
string key="zhankunlin";
string output;
constchar *chars=NULL;
int length=0;
for(int i=strlen(src); i<sizeof(src)-1; i++)
{
if( i%10 == 0)
src[i]=0;
else
src[i]='A'+i%26;
}
string x(src,sizeof(src));
input=x;
cout<<"-------- 測試 AES-128 加密 -----"<<endl;
cout<<"[明文]"

<<endl<<input<<endl;
output = cryptoAES128(input, key, ENCRYPTION);//加密
chars = output.data();
length = output.size();
cout<<"[密文]"<<endl;
for(int i=0; i<length; i++)
printf("%*.*X ",-2,2,chars[i]);
cout<<endl;
cout<<"密文大小: "<<length<<endl;//16的倍數
//模擬C/S結構的傳送端和接收端
//傳送端構造報文:報文前4個位元組是報文長度,為明文;後面跟上密文.
int msgLen=length+4;
char msgLenChars[4]={};
char *message=newchar[msgLen];
memset(message,0,msgLen);
sprintf(msgLenChars,"%*.*d",-4,4,msgLen);
memmove(message,msgLenChars,4);
memmove(message+4,chars,length);//密文
//傳送 message
//接收端接收
memmove(msgLenChars,message,4);
sscanf(msgLenChars,"%d",&msgLen);
char *message2=newchar[msgLen-4];//密文
memset(message2,0,msgLen-4);
memmove(message2,message+4,msgLen-4);
string str(message2,msgLen-4);//密文
output=str;
output = cryptoAES128(output, key, DECRYPTION);//解密
if(output =="")
cout<<"DECRYPTION failed"<<endl;
cout<<"[明文]"<<endl<<output<<endl;
cout<<"--------------------------------"<<endl;
cout<<"-------- 測試 AES-256 加密 -----"<<endl;
cout<<"[明文]"<<endl<<input<<endl;
output = cryptoAES256(input, key, ENCRYPTION);//加密
chars = output.data();
length = output.size();
cout<<"[密文]"<<endl;
for(int i=0; i<length; i++)
printf("%*.*X ",-2,2,chars[i]);
cout<<endl;
cout<<"密文大小: "<<length<<endl;//32的倍數
output = cryptoAES256(output, key, DECRYPTION);//解密
cout<<"[明文]"<<endl<<output<<endl;
cout<<"--------------------------------"<<endl;
return 0;
}
//
// Parameters
/// string input 輸入位元組串
/// string passphrase 用於生成128位金鑰的字串,本函式使用MD5生成128位長度的金鑰
/// Cipher_Dir opt 加密或解密操作
/// ENCRYPTION 加密
/// DECRYPTION 解密
/// @return 返回操作後的位元組串. 若output等於空串,表示解密或者解密失敗.
//
string cryptoAES128(string input,string passphrase,Cipher_Dir opt) {
HashFunction* hash = get_hash("MD5"); //MD5演算法可以將任意長度的位元組串轉換為128位長度的位元組串
SymmetricKey key = hash->process(passphrase); //產生128位的位元組串作為金鑰
SecureVector<byte> raw_iv = hash->process('0'+ passphrase); //字串相加,然後對結果做MD5,生成128位的位元組串
InitializationVector iv(raw_iv, 16); //初始化向量
//AES-128是演算法名稱,分塊大小是128bit; CBC是演算法模式.
//AES演算法金鑰和分塊大小可以是128,192,256位.
//AES演算法模式還包括: ECB,CFB,OFB,CTR等.
Pipe pipe(get_cipher("AES-128/CBC", key, iv, opt));
//Pipe pipe(get_cipher("AES-128/CBC", key, opt));
try{
pipe.process_msg(input); //encryption or decryption.
}
catch(Botan::Decoding_Error &e)
{ //解密失敗，丟擲一個Botan::Decoding_Error型別的異常
cout<< e.what() <<endl;
string output="";
return output;
}
string output=pipe.read_all_as_string();
return output;
}
//
// Parameters
/// string input 輸入位元組串
/// string passphrase 用於生成256位金鑰的字串,本函式使用SHA-256生成256位長度的金鑰
/// Cipher_Dir opt 加密或解密操作
/// ENCRYPTION 加密
/// DECRYPTION 解密
/// @return 返回操作後的位元組串. 若output等於空串,表示解密或者解密失敗.
//
string cryptoAES256(string input,string passphrase,Cipher_Dir opt) {
HashFunction* hash = get_hash("SHA-256"); //SHA256演算法可以將任意長度的位元組串轉換為256位長度的位元組串
SymmetricKey key = hash->process(passphrase); //產生256位的位元組串作為金鑰
SecureVector<byte> raw_iv = hash->process('0'+ passphrase);
InitializationVector iv(raw_iv, 16); //初始化向量,可能會丟擲異常 Botan::Invalid_IV_Length
//AES-256是演算法名稱,分塊大小是256bit; CBC是演算法模式.
//AES演算法金鑰和分塊大小可以是128,192,256位.
//AES演算法模式還包括: ECB,CFB,OFB,CTR等.
Pipe pipe(get_cipher("AES-256/CBC", key, iv, opt));
try{
pipe.process_msg(input); //encryption or decryption.
}
catch(Botan::Decoding_Error &e)
{
cout<< e.what() <<endl;
string output="";
return output;
}
string output=pipe.read_all_as_string();
return output;
}</pre><br>
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