Delphi“流”实现文件加密器

数据流是面向对象程序设计语言中面向对象思想的典型体现，它彻底地取代了早期的利用函数实现输入输出的功能，克服了用函数实现输入输出功能的诸多弊端。简单来说，流就是建立在面向对象基础上的一种抽象的处理数据的工具。在流中，可定义一些处理数据的基本操作，如读取数据、写入数据等，程序员是对流进行操作，而不用关心流的另一头数据的真正流向。流不但可以处理文件，还可以处理动态内存、网络数据等多种数据形式。掌握好对流的操作在并程序中充分利用流的方便性，不仅能使在编写面向过程的程序时效率大大提高。本文以文件加密为例说明Delphi编程中流的概念及应用。

 

一、流的基本概念

　　在Delphi中，所有流对象的基类为TStream类，其中定义了所有流的共同属性和方法。

　　TStream类中定义的属性介绍如下：

　　（1）Size：此属性以字节为单位返回流中数据大小。

　　（2）Position：此属性控制流中存取指针的位置。

　　TStream类中定义的四个虚方法：

　　（1）Read：此方法实现将数据从流中读出。

　　函数原形为：

　　Function Read(var Buffer；Count：Longint)：Longint；virtual；abstract；

　　参数Buffer为数据读出时放置的缓冲区，Count为需要读出的数据的字节数，该方法返回值为实际读出的字节数，它可以小于或等于Count中指定的值。

　　（2）Write：此方法实现将数据写入流中。

　　函数原形为：

　　Function Write(var Buffer；Count：Lonogint)：Longint；virtual；abstract；

　　参数Buffer为将要写入流中的数据的缓冲区，Count为需要写入数据的长度字节数，该方法返回值为实际写入流中的字节数。

　　（3）Seek：此方法实现流中指针的移动。函数原形如下：Function Seek(Offset：Longint；Origint：Word)：Longint；virtual；abstract；参数Offset表示以Origint为基准指针移动的方向和字节数，为正表示指针从数据头向数据尾移动，为负表示指针从数据尾向数据头方向移动。参数Origint指出指针移动参照的基准，其可能的取值如下：a）soFrombeginning：Offset以数据开始处为基准移动，此时Offset必须大于或者等于零。b）soFromCurrent：Offset以指针的当前位置为基准。c）soFromEnd：Offset以数据结束的位置为基准。此时Offset必须小于或者等于零。该方法返回值为移动后指针的位置。

　　（4）Setsize：此方法实现改变数据的大小。

　　函数原形为：

　　Function Setsize(NewSize：Longint)；virtual；

　　TStream类中定义的三个静态方法：

　　（1）ReadBuffer：此方法的作用是从流中当前位置读取数据。函数原形为：Procedure ReadBuffer(var Buffer；Count：Longint)；参数的定义跟上面的Read函数相同。需要注意的是，当读取的数据字节数与需要读取的字节数不相同时，该函数将产生EReadError异常。

　　（2）WriteBuffer：此方法的作用是在当前位置向流写入数据。函数原形为：Procedure WriteBuffer(var Buffer；Count：Longint)；参数的定义跟上面的Write函数相同，同样，当写入的数据字节数与需要写入的字节数不相同时，将产生EWriteError异常。

　　（3）CopyFrom：此方法的作用是从其它流中拷贝数据流。函数原形为：Function CopyFrom(Source：TStream；Count：Longint)：Longint；参数Source为源数据流，Count为拷贝的数据字节数。当Count大于0时，CopyFrom从Source参数的当前位置拷贝Count个字节的数据；当Count等于0时，CopyFrom设置Source参数的Position属性为0，然后拷贝Source的所有数据。

　　Tstream派生类中最常用的是TFileStream类，该类一般被用来存取文件。建立一个TFileStream类实例声明如下：constructor Create（const Filename：string；mode：Word）；其中Filename为文件名(包括路径)，参数Mode为找开文件的方式，它包括文件的打开模式和共享模式，其可能的取值和意义可以参考相关帮助。

　　TStream还有一个叫内存流的派生类TMemoryStream，它在内存中建立一个流对象，其基本方法和函数跟TFileStream类相似。

 

二、利用"流"实现exe文件的加密解密

使用本方法加密exe文件时，要先建立两个exe文件，一个用来添加资源到另外一个exe文件里面，称为添加程序。另一个被添加的exe文件称为头文件，该文件的功能是在解密时把添加到自己里面的文件读出来。加密时，首先建立头文件，再将明文追加到头文件尾部并设置一个密码，生成密文；解密时，先校验密码，如正确，则将密文从头文件中读出，生成明文，否则报错。为了exe文件的加密，需要建立三个函数，其原型及功能如下：

　　（a）Function Jmf_AddtoFile（SourceFile，PassWord，TargetFile:string）：Boolean；
实现分别把文件SoureceFile和字符串PassWord添加到文件TargetFile尾部，如果添加成功就返回True；否则返回false。

　　（b）Function Jmf_LoadFromFile(SourceFile，TargetFile：string)：Boolean；
实现从SourceFile中取出文件并另保存为TargetFile。如果取出成功返回True，否则返回false。

　　（c）Function Jmf_PassFromFile（var Password：string；SourceFile：string）：Boolean；
实现从SourceFile中取出密码，保存在Password中。如果取出成功就返回True，否则返回false。
首先建立头文件。使用Delphi新建一工程，在窗口上放上一个TMaskEdit控件(属性name设置为password)和两个Button控件(属性name分别为：Unbind和Cancel；属性Caption分别为"解密"和"取消")，并在Unbind的Click事件中写入代码（参见代码部分），编译此程序生成head.exe头文件，并保留生成的head.res资源文件。

　　再建一个工程，添加以下控件：二个Tedit控件(属性name分别设置为password和position)、一个OpenFileDialog控件、两个Tbutton控件（其中属性name分别设置为：Select和Encrypt；属性Caption分别设置为"选择文件"和"加密"）。在Select的Click事件中实现对被加密exe文件的选择，在Encrpyt的Click事件中实现将明文和密码追加至head.exe文件结尾，需要注意的是，在该事件处理例程中调用了ExtractRes函数，其作用是把head.exe从资源文件中提取出来(在源程序中将head.res资源文件跟程序一起编译)，生成编译程序生成可执行文件AddEncrypt.exe。

　　在对文件进行加密时，先执行程序AddEncrypt，选择需要加密的exe文件，并在password中输入加密密码，点击"加密"按钮。源exe文件将被同名密文取代。解密时，执行加密程序，会弹出对话框询问密码，用户输入密码后，如密码正确则程序正常运行,否则程序将报错，无法运行。需要注意的是，上面的程序只不过简单地把一个文件添加到另一个文件的尾部，实际应用中可改成添加多个文件，实现过程中只要根据实际大小和个数定义好偏移地址就可以了。因为篇幅有限，文中只给出了源程序的关键代码，有兴趣的读者可自行扩弃完善。源程序清单如下：

Function Jmf_AddtoFile(SourceFile，PassWord，TargetFile：String)：Boolean； 　Var 　　Target，Source：TFileStream； 　　MyFileSize，PassWordSize：integer； 　Begin 　　Try 　　　Source：=TFileStream.Create(SoureceFile，fmOpenRead or fmShareExclusive)； 　　　Target：=TFileStream.Create(TargetFile，fmOpenWrite of fmShareExclusive)； 　　　Try 　　　　Target.Seek(0，soFromEnd)；{往尾部添加资源} 　　　　Target.CopyFrom(Source,0)； 　　　　MyFileSize：=Source.Size++Sizeof(MyFileSize)；{计算资源大小,并写入辅程尾部} 　　　　Target.WriteBuffer(MyFilesSize，sizefo(MyFileSize))； 　　　　PassWordSize：=Sizeof(PassWord)+sizeof(PassWordSize)； 　　　　Target.Seek(0，soFromEnd)； 　　　　Target.WriteBuffer（PassWord，Sizeof(PassWord)）； 　　　　Target.WriteBuffer(PassWordSize，sizeof(PassWordSize))； 　　　Finally 　　　　Target.Free； 　　　　Source.Free； 　　　End； 　　　Except 　　　　Result：=False； 　　　　Exit； 　　　End； 　　Reslut：=True； 　　End； Function Jmf_LoadFromFile(SourceFile，TargetFile：string)：Boolean； 　Var Source：TFileStream； 　　Target：TmemoryStream； 　　MyFilesize，Position：integer； 　Begin 　　Try 　　　Target：=TmemoryStream.Create； 　　　Source：=TFileStream(SourceFile，fmOpenRead or fmShareDenyNone)； 　　　Try 　　　　Source.Seek(-sizeof(Position)，soFromEnd)； 　　　　Source.ReadBuffer(Position，sizeof(Position))； 　　　　Source.Seek(-Position-sizefo(MyFileSize)，soFromEnd)； 　　　　Source.ReadBuffer(MyFileSize，sizeof(MyFileSize))；{读出资源大小} 　　　　Source.Seek(-Position-MyFileSize，soFromEnd)；{定位到资源位置} 　　　　Target.CopyFrom(Source，MyFileSize-sizefo(MyFileSize))；{取出资源} 　　　　Target.SaveToFile(TargetFile)；{存放到文件} 　　　finally 　　　　Target.Free； 　　　　Source.Free； 　　　end； 　　except 　　　Result：=false； 　　　Exit； 　　end； 　　Result：=true； 　end； Function Jmf_PassFromFile(var password：string；SourceFile：string)：Boolean； 　Var  　　Source：TFileStream； 　　PassWordSize：interger； 　Begin 　　Try 　　　Source：=TFileStream.Create(SourceFile，fmOpenRead or fmShareDenyNone)； 　　Try 　　　Source.Seek(0，soFromEnd)；{定位到资源位置} 　　　Source.Read(PassWordSize，Sizeof(PassWordSize))； 　　　Source.Seek(-PassWordSize，soFromEnd)； 　　　Source.Read(PassWord，PassWordSize-Sizeof(PassWordSize))； 　　Finally 　　　Source.Free； 　　End； 　　Except 　　　Result：=false； 　　Exit； 　End； 　　Result：=true； 　End； Procedure Tfom1.unbindClick(Sender：TObject)； 　Var 　　S：string； 　　pass，inpass：string； 　begin 　　inpass：=password.text； 　　S：=ChangeFileExt(Application.ExeName，'Jmf')； 　　If Jmf_PassFromFile(pass，Application.ExeName) then 　　　If pass=password.text then 　　　Begin 　　　　Jmf_LordFromFile(Application.ExeName，S)；{取出文件保存在当前路径下并命名"原文件.Jmf"} 　　　　Winexec(pchar(S)，SW_Show)；{运行"原文件.Jmf"} 　　　　Application.Terminate；{退出程序} 　　　end 　　else 　　　Application.MessageBox('密码错误,重新输入!'，'密码错误'，MB_OK)； 　　end； Procedure Tform1.openClick(Sender:TObject)； 　begin 　　If OpenDialog1.Execute then position.Text：=OpenDialog1.FileName； 　end； procedure Tform1.secretClick(Sender：TObject)； 　var s：string； 　　spass：string； 　begin 　　s：=ExtractFilePath(position.text)； 　　spass：=pass.Text； 　　if ExtractRes('exefile'，'head'，s+'head.exe') then 　　　if Jmf_AddtoFile(position.text，s+'head.exe'，spass) then 　　　　if DeleteFile(position.text)then  　　　　　if RenameFile(s+'head.exe'，position.text)then 　　　　　　Application.MessageBox('文件加密成功!!'，'信息'，MB_OK) 　　　　　Else 　　　　　　Begin 　　　　　　　If FileExists(s+'head.exe') 　　　　　　　　then DeleteFile(S+'head.exe')； 　　　　　　　　　Application.MessageBox('文件加密失败!!'，'信息'，MB_OK) 　　　　　　　end； Function ExtractRes(Restype，Resname，ResNewName：string)：Boolean； 　Var Res：TresourceStream； 　begin 　try  　　Res：=TresourceStream.Create(Hinstance，Resname，Pchar(ResType))； 　　try  　　　Res.SaveToFile(ResNewName)； 　　　Result：=true； 　　Finally 　　　Res.Free； 　　end； 　　except 　　　Result：=False； 　end；

　　三、小结

　　本文论述了exe文件加密的方法，它的实现原理与文件捆绑机的道理是一致的，就是把两个或者多个程序添加到一个头文件里面，自解压程序和安装程序的原理也是一样的，只需在文件添加和文件读取时，调用解压缩程序就可以了。