openssl入门编程

原文地址:http://www.open-open.com/lib/view/open1340107460237.html

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，可以到项目主页上下载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

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#include <stdio.h>

 

#include <string.h>

 

#include <openssl/pem.h>

 

#define PUBKEYFILE "../pubkey.key"

 

#define PRIKEYFILE "../prikey.key"

 

intPrikey_Saveto_File(RSA *rsa,constchar *filename);

 

intPubkey_Saveto_File(RSA *rsa,constchar *filename);

 

intmain()

 

{

 

        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");

 

        return1;

 

}

 

/********************************************

 

 *write private key to file keyfile

 

 ********************************************/

 

intPrikey_Saveto_File(RSA *rsa,constchar *filename)

 

{

 

        FILE*file;

 

        if(NULL == rsa)

 

     {

 

                printf("RSA not initial.\n");

 

                return0;

 

     }

 

        file = fopen(filename,"wb");

 

        if(NULL == filename )

 

     {

 

                fprintf(stderr,"%s open error",filename);

 

                return0;

 

     }

 

        PEM_write_RSAPrivateKey(file, rsa, NULL, NULL, 512, NULL, NULL);

 

        fclose(file);

 

        return1;

 

}

 

/********************************************

 

 *write public key to file keyfile

 

 ********************************************/

 

intPubkey_Saveto_File(RSA *rsa,constchar *filename)

 

{

 

        FILE*file;

 

        if(NULL == rsa)

 

     {

 

                printf("RSA not initial.\n");

 

                return0;

 

     }

 

        file = fopen(filename,"wb");

 

        if(NULL == file )

 

     {

 

                fprintf(stderr,"%s open error",filename);

 

                return0;

 

     }

 

        PEM_write_RSAPublicKey(file, rsa);

 

        fclose(file);

 

        return1;

 

}

 

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,constchar *filename);

 

intmain(intargc,char**argv)

 

{

 

    RSA* key;

 

    charbuf[BUFSIZE];

 

    charbuf1[BUFSIZE1];

 

    intret;

 

    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

 

    return0;

 

}

 

/****************************************

 

 *read public key from file

 

 ****************************************/

 

RSA* Pubkey_Getfrom_File(RSA *rsa,constchar *filename)

 

{

 

        FILE*file;

 

        if(NULL == rsa)

 

        {  

 

                printf("RSA not initial!\n");

 

                returnNULL;

 

        }  

 

        file = fopen(filename, "rb");

 

        if(NULL == file)

 

        {  

 

                fprintf(stderr,"%s open error",filename);

 

                returnNULL;

 

        }  

 

        rsa=PEM_read_RSAPublicKey(file,NULL, NULL, NULL);

 

        if(rsa==NULL)

 

     {

 

            perror("PEM_read_RSAPublicKey() ");

 

            fclose(file);

 

            returnNULL;

 

     }

 

        fclose(file);

 

        returnrsa;

 

}

 

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,constchar *filename);

 

intmain(intargc,char**argv)

 

{

 

    RSA* key;

 

    charbuf[BUFSIZE];

 

    charbuf1[BUFSIZE1];

 

    intret,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

 

    return0;

 

}

 

/****************************************

 

 *read private key from file

 

 ****************************************/

 

RSA* Prikey_Getfrom_File(RSA *rsa,constchar *filename)

 

{

 

        FILE*file;

 

        if(NULL == rsa)

 

     {

 

                printf("RSA not initial!\n");

 

                returnNULL;

 

     }

 

        file = fopen(filename, "rb");

 

        if(NULL == file)

 

     {

 

                fprintf(stderr,"%s open error",filename);

 

                returnNULL;

 

     }

 

        rsa=PEM_read_RSAPrivateKey(file, NULL, NULL, NULL);

 

        if(rsa==NULL)

 

     {

 

            perror("PEM_read_RSAPrivateKey() wrong\n");

 

        fclose(file);

 

            returnNULL;

 

     }

 

        fclose(file);

 

        returnrsa;

 

}

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。