【crypto++使用】使用crypto++库函数运行RSA非对称加密
系列文章目录
1.（全网最详细攻略）【Crypto++】在Visual studio2022中运行Cryptopp
文章目录
- 系列文章目录
- 前言
- 一、RSA加密过程、步骤
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- 可学习的网址
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- 二、代码部分
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- 1.visual studio编程注意
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- 一个标准案例提供给大家
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- 2.RSA密钥生成
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- 思考：
- 3.关于RSA的五个基本函数
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- 完整代码如下：
- VS 使用技巧总结
-
- 1. VS修改每次新建源文件或头文件时将自动添加写好的注释内容.
- 2. 一次性修改所有相关命令
前言
crypto++是一个开源密码学函数库，里面含有很多加密函数的库供大家引用，在官网中也能看到许多代码示范样例。
本文将记录如何使用开发环境：visual studio，引用crypto++的库编写RSA加密的代码。
一、RSA加密过程、步骤
RSA的安全性依赖于大数分解，由于进行的都是大数计算，使得RSA最快的情况也比DES慢上好几倍，无论是软件还是硬件实现。速度一直是RSA的缺陷。一般来说只用于少量数据加密。多用于数字签名。下面是数字签名的步骤：
- 待发送消息（message）利用Hash函数，生成信息的摘要
- 私钥加密摘要，生成”数字签名”（signature）
- 发送message+signature
- 公钥解密签名
- message重新生成摘要，与发送过来的摘要进行比较
公钥和私钥：公钥和私钥是成对的，它们互相解密。
- 加密：公钥加密，私钥解密。
- 数字签名：私钥数字签名，公钥验证。
可学习的网址
RSA原理：这个网址讲得详细，可参考学习
crypto++官网中RSA的相关代码：RSA Cryptography
这个博主写的代码很详细：RSA封装代码学习
二、代码部分
1.visual studio编程注意
在visual studio中，仅支持一个main函数，所以使用多个完整的cpp结构编写源代码将无法正确运行。
正确做法：封装。编写一个主函数main。cpp，使用多个头文件xxx.h编写头文件和函数声明部分，使用多个xxx.cpp编写函数定义部分，在main.cpp中集中调用。一个标准案例提供给大家
如何在VisualStdio中运行一个包含多个源文件的程序
2.RSA密钥生成
void GenerateKeys(AutoSeededRandomPool rng, InvertibleRSAFunction parameters) {
parameters.GenerateRandomWithKeySize(rng, 1024);
RSA::PrivateKey privateKey(parameters);
RSA::PublicKey publicKey(parameters);
}
思考：
此处使用
void作为函数返回值是不对的，因为我们要产生一对公私钥密钥对。所以我们应该使用什么来接收结果（公钥，私钥）？
需要构造结构体！
struct key
{
RSA::PrivateKey private_key;
RSA::PublicKey public_key;
};
MyRSA.h
struct key
{
RSA::PrivateKey private_key;
RSA::PublicKey public_key;
};
key generate_key(unsigned int key_size = 2048);
RSA.cpp
#include "MyRSA.h"
/**
* \brief 生成密钥对
* \param key_size
* \return
*/
key generate_key(const unsigned int key_size) //钥匙的长度，通常是2048以上，越大相对越安全，但相对的运算越久
{
AutoSeededRandomPool rng; //伪随机数
InvertibleRSAFunction params;
params.GenerateRandomWithKeySize(rng, key_size);
key keys;
keys.private_key = params;
keys.public_key = params; //根据这个参数产生配对的公钥、密钥并返回这个集合
return keys;
}
3.关于RSA的五个基本函数
- 生成密钥对
- 加密
- 解密
- 私钥签名
- 公钥验证签名
完整代码如下：
initializeCrypto.h
/*
*
* Created on: 2023-8-28
* Author: Chen Jingyan
*/
#include "cryptlib.h"
using namespace CryptoPP;
MyRSA.h
#ifndef CRYPTO_RSA_H
#define CRYPTO_RSA_H
#include"initializeCrypto.h"
#include "pssr.h"
#include "rsa.h"
#include "osrng.h"
struct key
{
RSA::PrivateKey private_key;
RSA::PublicKey public_key;
};
key generate_key(unsigned int key_size = 2048);
bool rsa_encrypt(const std::string& plain, RSA::PublicKey& public_key, std::string& cipher);
bool rsa_decrypt(const std::string& cipher, RSA::PrivateKey& private_key, std::string& recovered);
bool rsa_signature(const std::string& plain, RSA::PrivateKey& private_key, std::string& signature);
bool rsa_verify(const std::string& cipher_sign, RSA::PublicKey& public_key, std::string& recovered);
#endif
RSA.CPP
#include "MyRSA.h"
/**
* \brief 生成密钥对
* \param key_size
* \return
*/
key generate_key(const unsigned int key_size) //钥匙的长度，通常是2048以上，越大相对越安全，但相对的运算越久
{
AutoSeededRandomPool rng; //伪随机数
InvertibleRSAFunction params;
params.GenerateRandomWithKeySize(rng, key_size);
key keys;
keys.private_key = params;
keys.public_key = params; //根据这个参数产生配对的公钥、密钥并返回这个集合
return keys;
}
/**
* \brief RSA加密（OAEP方案） 最佳非对称加密填充（OAEP）
* \param plain 待加密原文
* \param public_key 公钥
* \param cipher 密文
* \return 加密成功或失败
*/
bool rsa_encrypt(const std::string& plain, RSA::PublicKey& public_key, std::string& cipher)
{
try
{
AutoSeededRandomPool rng;
const RSAES_OAEP_SHA_Encryptor encrypt(public_key);
StringSource ss_1(plain, true, new PK_EncryptorFilter(rng, encrypt, new StringSink(cipher)));
}
catch (...)
{
return false;
}
return true;
}
/**
* \brief RSA解密（OAEP方案）
* \param cipher 密文
* \param private_key 密钥
* \param recovered 恢复的原文
* \return 恢复成功或失败
*/
bool rsa_decrypt(const std::string& cipher, RSA::PrivateKey& private_key, std::string& recovered)
{
try
{
AutoSeededRandomPool rng;
const RSAES_OAEP_SHA_Decryptor decrypt(private_key);
StringSource ss_2(cipher, true, new PK_DecryptorFilter(rng, decrypt, new StringSink(recovered)));
}
catch (...)
{
return false;
}
return true;
}
/**
* \brief：签名
* \param plain
* \param private_key
* \param signature
* \return
*/
bool rsa_signature(const std::string& plain, RSA::PrivateKey& private_key, std::string& signature)
{
try
{
AutoSeededRandomPool rng;
const RSASS< PSS, SHA256>::Signer signer(private_key);
StringSource ss_1(plain, true, new SignerFilter(rng, signer, new StringSink(signature)));
}
catch (...)
{
return false;
}
return true;
}
/**
* \brief：公钥验证签名
* \param cipher_sign
* \param public_key
* \param recovered
* \return true/faluse
*/
bool rsa_verify(const std::string& cipher_sign, RSA::PublicKey& public_key, std::string& recovered)
{
try
{
const RSASS< PSS, SHA256>::Verifier verifier(public_key);
StringSource ss_2(cipher_sign, true,
new SignatureVerificationFilter(verifier,
new StringSink(recovered), SignatureVerificationFilter::THROW_EXCEPTION | SignatureVerificationFilter::PUT_MESSAGE));
}
catch (...)
{
return false;
}
return true;
}
main.cpp
#include "timeSpan.h"
#include"MyRsa.h"
#include VS 使用技巧总结
1. VS修改每次新建源文件或头文件时将自动添加写好的注释内容.
步骤：
- 根据下面地址找到文件
newc++file.cpp：
D:\visual studio\Common7\IDE\VC\VCProjectItems\newc++file.cpp - 将其复制到桌面，然后用记事本方式打开；
- 修改注释内容，下面给一个例子：
/*
* file name:
*
* Created on: 2023--
* Author: 宇宙修理员
*/
- 保存后，将桌面文件复制回去步骤1的地址中，将原来文件覆盖。
2. 一次性修改所有相关命令
- 选定要修改的命令，ctrl+H，出现下面这个搜索框
- 输入空格，点击“全部替换”图标。