openssl入門編程
1、Openssl --RSA加密算法的使用。
這兩天簡單的學習了一下openssl的使用。相關的介紹，可以在網上搜，挺多的。有些容易迷糊的概念，例如加密與身份驗證，什么時候用公鑰加密，什么時候用私鑰。如果學習過密碼學，應該很簡單理解，我沒學過，剛理解了些，趕緊記下，以防忘記。
用大家熟知C-S結構分析下吧：
首先請注意，公鑰和私鑰是一配一的，一個公鑰對應一個私鑰。
1）加密
客戶和服務器通信，服務器要保證與客戶通信的數據被保密，所以服務器會給客戶一個公鑰，客戶用此公鑰將自己的數據加密。然后將加密后的數據發給服務器，服務器用自己的私鑰解開密文還原成真的數據。公鑰是可以公開的，沒有必要保護它，因為你能用它加密，但是加密后，沒有私鑰，你確是無法解密的。即你沒法解開別人用此公鑰加密的數據。你也就無法知道別人的數據。
2）身份驗證
有時候服務器需要確定客戶端的身份，所以需要客戶端發送唯一的自己的標識，讓服務器確定自己的身份。如何發呢？這就用的到私鑰了。首先需要客戶端用自己的私鑰將特征碼加密后，將此數據發給服務器，服務器將使用你的公鑰對密文進行解密，如果解密成功可唯一確定這是用你的私鑰加密的密文。只要你不泄露私鑰，那么使用私鑰的人肯定是你。其實這個邏輯挺簡單的。
下面說我做的程序，主要是針對本地文件，對文件進行加密并解密。加密使用公鑰，解密使用私鑰。
主要使用的到函數為
1)密碼生成函數：
RSA *RSA_generate_key( int num,unsigned long e,void ((*callback)(int,int,void *)),void *cb_arg );
2）密鑰寫入文件函數
PEM_write_RSAPrivateKey();
3) 密鑰從文件中讀出函數
PEM_read_RSAPrivateKey()
4) 公鑰寫入文件函數
PEM_write_RSAPublicKey()
5）公鑰從文件中讀出函數
PEM_read_RSAPublicKey()
6）公鑰加密函數
RSA_public_encrypt()
7）私鑰解密函數
RSA_private_decrypt()。
程序設計流程：
首先使用密碼生成函數生成公鑰和私鑰。
在用加密函數提取公鑰后對目標文件進行加密，生成新的加密文件。
再用解密文件提取私鑰后對加密文件進行解密操作。還原成原始文件，比較。為了現象更明顯，我使用的原始文件是一個可執行文件。在最終生成的還原文件測試時與原始文件的執行效果一樣。
當然在做實驗之前首先要安裝相關的庫，可以到項目主頁上下載http://www.openssl.org/source/ 。現在完之后，直接編譯安裝即可。
下面貼出實驗代碼：
1）生成密鑰文件，generatekey.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <openssl/pem.h>
#define PUBKEYFILE "../pubkey.key"
#define PRIKEYFILE "../prikey.key"
int Prikey_Saveto_File(RSA *rsa,const char *filename);
int Pubkey_Saveto_File(RSA *rsa,const char *filename);
int main()
{
RSA *key;
FILE *fp_pub,*fp_pri;
key=RSA_generate_key(1024,65537,NULL,NULL);
if(NULL==key)
{
perror("generate_key error\n");
exit(0);
}
if(!Prikey_Saveto_File(key,PRIKEYFILE))
{
perror("Prikey_Saveto_File() error\n");
exit(0);
}
if(!Pubkey_Saveto_File(key,PUBKEYFILE))
{
perror("Pubkey_Saveto_File() error\n");
exit(0);
}
printf("generate key OK\n");
return 1;
}
/********************************************
*write private key to file keyfile
********************************************/
int Prikey_Saveto_File(RSA *rsa,const char *filename)
{
FILE *file;
if (NULL == rsa)
{
printf("RSA not initial.\n");
return 0;
}
file = fopen(filename,"wb");
if (NULL == filename )
{
fprintf(stderr,"%s open error",filename);
return 0;
}
PEM_write_RSAPrivateKey(file, rsa, NULL, NULL, 512, NULL, NULL);
fclose(file);
return 1;
}
/********************************************
*write public key to file keyfile
********************************************/
int Pubkey_Saveto_File(RSA *rsa,const char *filename)
{
FILE *file;
if (NULL == rsa)
{
printf("RSA not initial.\n");
return 0;
}
file = fopen(filename,"wb");
if (NULL == file )
{
fprintf(stderr,"%s open error",filename);
return 0;
}
PEM_write_RSAPublicKey(file, rsa);
fclose(file);
return 1;
}
2、加密文件encrypt.c
#include <openssl/md5.h>
#include <openssl/rsa.h>
#include <openssl/pem.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#if 0
#define TEST_FILE_PATH "./test/test"
#define OUT_FILE_PATH "./test/jiami"
#endif
#define PUB_KEY_PATH "pubkey.key"
#define BUFSIZE 110
#define BUFSIZE1 2048
RSA* Pubkey_Getfrom_File(RSA *rsa,const char *filename);
int main(int argc,char **argv)
{
RSA* key;
char buf[BUFSIZE];
char buf1[BUFSIZE1];
int ret;
FILE *fp,*fp0,*file;
memset(buf,0,BUFSIZE);
memset(buf1,0,BUFSIZE1);
key=RSA_new();
if(NULL==key)
{
perror("RSA_new()");
exit(0);
}
if(argc<3)
{
perror("usage,input filein you needto encode and fileout\n");
exit(0);
}
//read prikey
key=Pubkey_Getfrom_File(key,PUB_KEY_PATH);
if(NULL==key)
{
perror("Pubkey_Getfrom_File() wrong");
exit(0);
}
//open relate file
fp=fopen(argv[1]/*TEST_FILE_PATH*/,"r");
if(fp==NULL)
{
perror("fopen() input wrong");
exit(0);
}
fp0=fopen(argv[2]/*OUT_FILE_PATH*/,"w");
if(fp0==NULL)
{
perror("fopen() output wrong");
exit(0);
}
while((ret=fread(buf,sizeof(char),BUFSIZE,fp))==BUFSIZE)
{//read string from file
memset(buf1,0,BUFSIZE1);
ret = RSA_public_encrypt(BUFSIZE, buf, buf1,
key, RSA_PKCS1_PADDING);//en-code
if (ret<0)
{
perror("error in enc");
}
else
{
fwrite(buf1,sizeof(char),ret,fp0);//write string to file
}
}
ret = RSA_public_encrypt(ret, buf, buf1,
key, RSA_PKCS1_PADDING); //en-code
if (ret<0)
{
perror("error in enc");
}
fwrite(buf1,sizeof(char),ret,fp0);//write string to file
fclose(fp);
fclose(fp0);
RSA_free(key);//relase
return 0;
}
/****************************************
*read public key from file
****************************************/
RSA* Pubkey_Getfrom_File(RSA *rsa,const char *filename)
{
FILE *file;
if (NULL == rsa)
{
printf("RSA not initial!\n");
return NULL;
}
file = fopen(filename, "rb");
if (NULL == file)
{
fprintf(stderr,"%s open error",filename);
return NULL;
}
rsa=PEM_read_RSAPublicKey(file,NULL, NULL, NULL);
if(rsa==NULL)
{
perror("PEM_read_RSAPublicKey() ");
fclose(file);
return NULL;
}
fclose(file);
return rsa;
}
3.解密文件decrypt.c
#include <openssl/md5.h>
#include <openssl/rsa.h>
#include <openssl/pem.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#if 0
#define TEST_FILE_PATH "./test/jiami"
#define OUT_FILE_PATH "./test/jiemi"
#endif
#define PRI_KEY_PATH "prikey.key"
#define BUFSIZE 1024
#define BUFSIZE1 2048
RSA* Prikey_Getfrom_File(RSA *rsa,const char *filename);
int main(int argc,char **argv)
{
RSA* key;
char buf[BUFSIZE];
char buf1[BUFSIZE1];
int ret,rsa_len;
FILE *fp,*fp0,*file;
memset(buf,0,BUFSIZE);
memset(buf1,0,BUFSIZE1);
if(argc<3)
{
perror("usage input file needto decode and outfile\n");
exit(0);
}
key=RSA_new();
if(NULL==key)
{
perror("RSA_new()");
exit(0);
}
//read prikey
key=Prikey_Getfrom_File(key,PRI_KEY_PATH);
if(NULL==key)
{
perror("Prikey_Getfrom_File() wrong");
exit(0);
}
//open relate file
fp=fopen(argv[1]/*TEST_FILE_PATH*/,"r");
if(fp==NULL)
{
perror("fopen() input wrong");
exit(0);
}
fp0=fopen(argv[2]/*OUT_FILE_PATH*/,"w");
if(fp0==NULL)
{
perror("fopen() output wrong");
exit(0);
}
rsa_len=RSA_size(key);
while((ret=fread(buf,sizeof(char),rsa_len,fp))==rsa_len)
{//read string from file
memset(buf1,0,BUFSIZE1);
ret = RSA_private_decrypt(rsa_len, buf, buf1,
key, RSA_PKCS1_PADDING);//de-code
if (ret<0)
{
perror("error in enc");
}
else
{
fwrite(buf1,sizeof(char),ret,fp0);//write string to file
}
}
ret = RSA_private_decrypt(rsa_len, buf, buf1,
key, RSA_PKCS1_PADDING); //de-code
if (ret<0)
{
perror("error in enc");
}
fwrite(buf1,sizeof(char),ret,fp0);//write string to file
fclose(fp);
fclose(fp0);
RSA_free(key);//relase
return 0;
}
/****************************************
*read private key from file
****************************************/
RSA* Prikey_Getfrom_File(RSA *rsa,const char *filename)
{
FILE *file;
if (NULL == rsa)
{
printf("RSA not initial!\n");
return NULL;
}
file = fopen(filename, "rb");
if (NULL == file)
{
fprintf(stderr,"%s open error",filename);
return NULL;
}
rsa=PEM_read_RSAPrivateKey(file, NULL, NULL, NULL);
if(rsa==NULL)
{
perror("PEM_read_RSAPrivateKey() wrong\n");
fclose(file);
return NULL;
}
fclose(file);
return rsa;
}
注意解密函數的第一個參數，一定要多查看這兩個函數的參數的作用，不要急于寫代碼，否則事倍功半。加密的第一個參數如果大了，就會報錯。不知道為什么。暫時用到這么多，也不想深入了。以后如果用的話，就繼續弄吧。
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