openssl入门编程
1、Openssl --RSA加密算法的使用。
这两天简单的学习了一下openssl的使用。相关的介绍，可以在网上搜，挺多的。有些容易迷糊的概念，例如加密与身份验证，什么时候用公钥加密，什么时候用私钥。如果学习过密码学，应该很简单理解，我没学过，刚理解了些，赶紧记下，以防忘记。
用大家熟知C-S结构分析下吧：
首先请注意，公钥和私钥是一配一的，一个公钥对应一个私钥。
1）加密
客户和服务器通信，服务器要保证与客户通信的数据被保密，所以服务器会给客户一个公钥，客户用此公钥将自己的数据加密。然后将加密后的数据发给服务器，服务器用自己的私钥解开密文还原成真的数据。公钥是可以公开的，没有必要保护它，因为你能用它加密，但是加密后，没有私钥，你确是无法解密的。即你没法解开别人用此公钥加密的数据。你也就无法知道别人的数据。
2）身份验证
有时候服务器需要确定客户端的身份，所以需要客户端发送唯一的自己的标识，让服务器确定自己的身份。如何发呢？这就用的到私钥了。首先需要客户端用自己的私钥将特征码加密后，将此数据发给服务器，服务器将使用你的公钥对密文进行解密，如果解密成功可唯一确定这是用你的私钥加密的密文。只要你不泄露私钥，那么使用私钥的人肯定是你。其实这个逻辑挺简单的。
下面说我做的程序，主要是针对本地文件，对文件进行加密并解密。加密使用公钥，解密使用私钥。
主要使用的到函数为
1)密码生成函数：
RSA *RSA_generate_key( int num,unsigned long e,void ((*callback)(int,int,void *)),void *cb_arg );
2）密钥写入文件函数
PEM_write_RSAPrivateKey();
3) 密钥从文件中读出函数
PEM_read_RSAPrivateKey()
4) 公钥写入文件函数
PEM_write_RSAPublicKey()
5）公钥从文件中读出函数
PEM_read_RSAPublicKey()
6）公钥加密函数
RSA_public_encrypt()
7）私钥解密函数
RSA_private_decrypt()。
程序设计流程：
首先使用密码生成函数生成公钥和私钥。
在用加密函数提取公钥后对目标文件进行加密，生成新的加密文件。
再用解密文件提取私钥后对加密文件进行解密操作。还原成原始文件，比较。为了现象更明显，我使用的原始文件是一个可执行文件。在最终生成的还原文件测试时与原始文件的执行效果一样。
当然在做实验之前首先要安装相关的库，可以到官方网站上下载http://www.openssl.org/source/ 。现在完之后，直接编译安装即可。
下面贴出实验代码：
1）生成密钥文件，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;
}
注意解密函数的第一个参数，一定要多查看这两个函数的参数的作用，不要急于写代码，否则事倍功半。加密的第一个参数如果大了，就会报错。不知道为什么。暂时用到这么多，也不想深入了。以后如果用的话，就继续弄吧。工程目录：