调用OpenSSL实现数字签名功能例程（二）

// PKCS7Sign.cpp : Defines the entry point for the console application.
//


#include "stdafx.h"


#include    
#include  


#include
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#include
#include
#include
#include
#include  
#include


#pragma comment(lib, "libeay32.lib")   
#pragma comment(lib, "ssleay32.lib")   


/*
PKCS7Sign.cpp
Auth：Kagula
功能：调用OpenSSL实现数字签名功能例程（二）
环境：VS2008+SP1,OpenSSL1.0.1
*/


/*
功能：初始化OpenSSL
*/
void InitOpenSSL()
{
CRYPTO_malloc_init();
/* Just load the crypto library error strings,
* SSL_load_error_strings() loads the crypto AND the SSL ones */
/* SSL_load_error_strings();*/
ERR_load_crypto_strings();
OpenSSL_add_all_algorithms(); 
OpenSSL_add_all_ciphers();
OpenSSL_add_all_digests();
}


/*
功能：对length长度的input指向的内存块进行BASE64编码
入口：
const void *input           指向内存块的指针
int length                  内存块的有效长度
返回：
char *                      返回字符串指针，使用完毕后，必须用free函数释放。
*/
char *base64(const void *input, int length)
{
  BIO *bmem, *b64;
  BUF_MEM *bptr;


  b64 = BIO_new(BIO_f_base64());
  bmem = BIO_new(BIO_s_mem());
  b64 = BIO_push(b64, bmem);
  BIO_write(b64, input, length);
  BIO_flush(b64);
  BIO_get_mem_ptr(b64, &bptr);


  char *buff = (char *)malloc(bptr->length);
  memcpy(buff, bptr->data, bptr->length-1);
  buff[bptr->length-1] = 0;


  BIO_free_all(b64);


  return buff;
}


/*
功能：base64解码
入口：
char *inputBase64  BASE64编码的签名
void *retBuf       缓存大小
返回：
void *retBuf       解码后数据存放在这块内存中
int *retBufLen     解码后数据的长度
*/
void *decodeBase64(char *inputBase64, void *retBuf,int *retBufLen)
{
BIO *b64, *bmem;

b64 = BIO_new(BIO_f_base64());
bmem = BIO_new_mem_buf(inputBase64, strlen((const char *)inputBase64));
bmem = BIO_push(b64, bmem); 
int err=0;
int i=0;
do{
err = BIO_read(bmem, (void *)( (char *)retBuf+i++), 1);
}while( err==1 && i<*retBufLen );
BIO_free_all(bmem);


*retBufLen = --i;

return retBuf;
}






/*
功能：对明文进行签名
入口：
char*certFile    证书（例如：xxx.pfx）
char* pwd        证书的密码
char* plainText  待签名的字符串
int flag         签名方式
出口：
char *           签名后的数据以BASE64形式返回
                 使用完毕后，必须用free函数释放。
*/


char * PKCS7_GetSign(char*certFile,char* pwd, char* plainText,int flag)
{
//取PKCS12對象
FILE* fp;
if (!(fp = fopen(certFile, "rb"))) 
{ 
fprintf(stderr, "Error opening file %s\n", certFile);        
return NULL;     
}    
PKCS12 *p12= d2i_PKCS12_fp(fp, NULL);  
fclose (fp);    
if (!p12) {      
fprintf(stderr, "Error reading PKCS#12 file\n");   
ERR_print_errors_fp(stderr);  
return NULL;   
} 
 
//取pkey對象、X509證書、證書鏈
EVP_PKEY *pkey=NULL;     
X509 *x509=NULL;
STACK_OF(X509) *ca = NULL;
if (!PKCS12_parse(p12, pwd, &pkey, &x509, &ca)) {         
fprintf(stderr, "Error parsing PKCS#12 file\n");       
ERR_print_errors_fp(stderr);
return NULL;
} 
PKCS12_free(p12);


//明文轉為BIO對象
//《vc++网络安全编程范例（14）-openssl bio编程 》   http://www.2cto.com/kf/201112/115018.html
BIO *bio = BIO_new(BIO_s_mem());  
BIO_puts(bio,plainText);


//數字簽名
//PKCS7_NOCHAIN:签名中不包含证书链，第三个参数为NULL值的话，可不加这个FLAG标记
//PKCS7_NOSMIMECAP:签名不需要支持SMIME
PKCS7* pkcs7 = PKCS7_sign(x509,pkey, ca,bio, flag);
if(pkcs7==NULL)
{
ERR_print_errors_fp(stderr);
return NULL;
}


//共有两种编码，一种是ASN1，另一种是DER编码。
//取數據簽名(DER格式)
//openssl学习笔记之pkcs7-data内容类型的编码解码
//http://ipedo.i.sohu.com/blog/view/114822358.htm
//入口：pkcs7对象
//出口:der对象
unsigned char *der;
unsigned char *derTmp;
unsigned long derlen;
derlen = i2d_PKCS7(pkcs7,NULL);
der = (unsigned char *) malloc(derlen);
memset(der,0,derlen);
derTmp = der;
    i2d_PKCS7(pkcs7,&derTmp);


//DER转BASE64
return base64(der,derlen);
}


/*
功能：验证签名
入口：
char*certFile    证书（含匙）
char* plainText  明文
char* cipherText 签名
出口：
bool true  签名验证成功
bool false 验证失败
*/
bool PKCS7_VerifySign(char*certFile,char* plainText,char* cipherText )
{
/* Get X509 */
FILE* fp = fopen (certFile, "r");
if (fp == NULL) 
return false;
X509* x509 = PEM_read_X509(fp, NULL, NULL, NULL);
fclose (fp);


if (x509 == NULL) {
ERR_print_errors_fp (stderr);
return false;
}


//BASE64解码
unsigned char *retBuf[1024*8];
int retBufLen = sizeof(retBuf);
memset(retBuf,0,sizeof(retBuf));
decodeBase64(cipherText,(void *)retBuf,&retBufLen);


//从签名中取PKCS7对象
BIO* vin = BIO_new_mem_buf(retBuf,retBufLen);
PKCS7 *p7 = d2i_PKCS7_bio(vin,NULL);




//取STACK_OF(X509)对象
STACK_OF(X509) *stack=sk_X509_new_null();//X509_STORE_new()
sk_X509_push(stack,x509);




//明码数据转为BIO
BIO *bio = BIO_new(BIO_s_mem());  
BIO_puts(bio,plainText);


//验证签名
int err = PKCS7_verify(p7, stack, NULL,bio, NULL, PKCS7_NOVERIFY);


if (err != 1) {
ERR_print_errors_fp (stderr);
return false;
}


return true;
}


int  main(int argc, char* argv[])
{
char certFile[] = "demo.pfx";
char plainText[]= "Hello,World!";


InitOpenSSL();


//數字簽名
//PKCS7_NOCHAIN:签名中不包含证书链
//PKCS7_NOSMIMECAP:签名不需要支持SMIME
char * cipherText = PKCS7_GetSign(certFile,"11111111",plainText,PKCS7_DETACHED|PKCS7_NOSMIMECAP);


//打印出BASE64编码后的签名
std::cout<

//验证数字签名,BOC-CA.cer 为含有公钥的证书，最简单的验证是由p12转化为pem，如xxx.pem
if(PKCS7_VerifySign("BOC-CA.cer",plainText,cipherText))
std::cout<<"Verify OK!"< else
std::cout<<"Verify Failed!"<
//释放签名字符串（缓存）
free(cipherText);


//输入任意字符继续
getchar();
return 0;
}


/*
关于OpenSSL的补充参考资料
[1]convert a PKCS 12 cert to PEM format .
http://blog.csdn.net/immcss/article/details/4443319
*/