CSP编程基础--CryptAPI基本函数含参介绍

一： Creating a Key Container and Generating Keys

  创建一个密钥容器，在进行加密，解密文件，并且签名的时候，必须需要一个公/私钥对，下面我们就来创建默认的密钥容器，要注意的是创建密钥容器并不会自动产生公/私钥对.

  下面是我们程序的任务：

  1，假如密钥容器不存在则创建一个。

  2，假如签名密钥不存在则在密钥容器里创建一个。

  3，假如交换密钥不存在则在密钥容器里创建一个。

  4，获取CSP中的一些参数

  下面是具体的步骤：

  1，连接缺省的CSP

BOOL WINAPI CryptAcquireContext(

  HCRYPTPROV* phProv,   //out

  LPCTSTR pszContainer, //in

  LPCTSTR pszProvider,  //in

  DWORD dwProvType,     //in

  DWORD dwFlags         //in

);

第一个参数是返回的CSP句柄，第二个是密钥容器的名字，第三个是A null-terminated string that specifies the name of the CSP to be used.第四个是指定提供的类型。目前已经有9中CSP类型。如下表所示

CSP类型

交换算法

签名算法

对称加密算法

Hash算法

PROV_RSA_FULL

RSA

RSA

RC2
RC4

MD5
SHA

PROV_RSA_SIG

none

RSA

none

MD5
SHA

PROV_RSA_SCHANNEL

RSA

RSA

RC4
DES
Triple DES

MD5
SHA

PROV_DSS

DSS

none

DSS

MD5
SHA

PROV_DSS_DH

DH

DSS

CYLINK_MEK

MD5
SHA

PROV_DH_SCHANNEL

DH

DSS

DES
Triple DES

MD5
SHA

PROV_FORTEZZA

KEA

DSS

Skipjack

SHA

PROV_MS_EXCHANGE

RSA

RSA

CAST

MD5

PROV_SSL

RSA

RSA

Varies

Varies

例如：CryptAcquireContext(&hProv, NULL, NULL, PROV_RSA_FULL, 0))；

如果当前机器的未曾设置过缺省的密钥容器，因此必须为机器创建缺省的密钥容器。

CryptAcquireContext( &hCryptProv, UserName, NULL, PROV_RSA_FULL, CRYPT_NEWKEYSET)大家有没有看到，只是最后一个参数不同而已，多了一个CRYPT_NEWKEYSET而已。

  2，取得CSP的参数

BOOL WINAPI CryptGetProvParam(

  HCRYPTPROV hProv,

  DWORD dwParam,

  BYTE* pbData,

  DWORD* pdwDataLen,

  DWORD dwFlags

);

第一个参数是CSP的句柄，第二个参数是需要取得的具体参数对象（类型比较多，具体请看MSDN）。

例子：CryptGetProvParam(hCryptProv, PP_CONTAINER, (BYTE *)szUserName, &dwUserNameLen, 0)

3，函数返回所获取密钥类型的句柄（0表失败，非0表成功）

BOOL WINAPI CryptGetUserKey(

  HCRYPTPROV hProv,

  DWORD dwKeySpec,

  HCRYPTKEY* phUserKey

);

  参数比较简单，只谈谈第二次参数，它可以是AT_KEYEXCHANGE（交换密钥） or AT_SIGNATURE（签名密钥），例如：

CryptGetUserKey(hCryptProv,AT_KEYEXCHANGE,&hKey)

4，产生一个随机的交换密钥或者公/私钥对

BOOL WINAPI CryptGenKey(

  HCRYPTPROV hProv,

  ALG_ID Algid,

  DWORD dwFlags,

  HCRYPTKEY* phKey

)；

ALG_ID 表明产生私钥所使用的算法。有如下参数：

微软提供的基本算法

CALG_MD2，CALG_MD5，CALG_SHA，CALG_SHA1，CALG_MAC，CALG_HMAC，CALG_SSL3_SHAMD5，CALG_MD2，CALG_MD2

CALG_RSA_SIGN，CALG_RSA_KEYX，CALG_RC2，CALG_RC4，CALG_DES

微软提供的增强型算法：

CALG_MD2，CALG_MD5，CALG_SHA，CALG_SHA1

CALG_MAC，CALG_HMAC ，CALG_SSL3_SHAMD5，CALG_RSA_SIGN，CALG_RSA_KEYX，CALG_RC2，CALG_RC4，CALG_DES，CALG_3DES_112，CALG_3DES

使用DH的CSP有如下两个参数，CALG_DH_EPHEM，CALG_DH_SF

使用公开密钥算法：AT_KEYEXCHANGE，AT_SIGNATURE

dwFlags,，表示密钥使用的长度，参数可以为0，采用默认的密钥长度。或者是进行如下几个参数的或：

CRYPT_ARCHIVABLE：表示在句柄在关闭之前都能够被导出

CRYPT_CREATE_SALT：表示密钥按照一个salt value来随机产生。

CRYPT_EXPORTABLE：表示密钥可以从CSP中导出到BLOB，因为会话密钥产生是必须可导出的，所以必须设置

CRYPT_NO_SALT：表示没有SALT VALUE获取allocated for a forty-bit symmetric key

CRYPT_PREGEN：表示在DH或者DSS密钥产生必须有个初始化。

例如：CryptGenKey(hCryptProv,AT_KEYEXCHANGE,0,&hKey)

5，释放CSP句柄

BOOL WINAPI CryptReleaseContext(

  HCRYPTPROV hProv,

  DWORD dwFlags //保留字，现在必须为0

);

6，为CSP增加一个reference count（用来跟踪COM对象的整数值，当对象创建，值为1。每次对对象的操作都将增加，而对对象的关闭将减少，当值为0是，对象释放，所以与对象相关操作将无效）

BOOL WINAPI CryptContextAddRef(

  HCRYPTPROV hProv,

  DWORD* pdwReserved,  //保留字，必须为NULL

  DWORD dwFlags        //保留字，必须为0

); 

二：Deriving a Session Key from a Password

  1，连接CSP

  2，使用CryptCreateHash产生一个空的HASH对象

  3，对密码进行HASH处理

  4，释放HASH以及密码对象

  5，释放CSP

  下面是具体的步骤：

1，CryptCreateHash初始化一个HASH对象

BOOL WINAPI CryptCreateHash(

  HCRYPTPROV hProv,  //in

  ALG_ID Algid,      //in

  HCRYPTKEY hKey,    //in

  DWORD dwFlags,     //in保留字，必须为0

  HCRYPTHASH* phHash //out

);

第二个参数是指定HASH算法，有CALG_HMAC,CALG_MAC,CALG_MD2,CALG_MD5,CALG_SHA,CALG_SHA1,CALG_SSL3_SHAMD5。第三个参数对于那些keyed hash，例如HMAC，MAC算法。但是nonkeyed算法，必须设置为0。

2，CryptHashData对数据使用HASH

BOOL WINAPI CryptHashData(

  HCRYPTHASH hHash,  //in,HASH对象句柄

  BYTE* pbData,      //in,待HASH的数据

  DWORD dwDataLen,   //in,待HASH数据的长度，当dwFlags为CRYPT_USERDATA为0时，必须为0

  DWORD dwFlags      //in,一般为0，或者为CRYPT_USERDATA（用在用户进入系统时需要输入PIN）

);

3，CryptDeriveKey从某一数据产生会话密钥。有点类似CryptGenKey，但是产生的会话密钥来自固定数据，而CryptGenKey是随机产生的。并且不能产生公/私钥对

BOOL WINAPI CryptDeriveKey(

  HCRYPTPROV hProv,      //in,CSP句柄

  ALG_ID Algid,          //in,指定的算法，类似CryptGenKey

  HCRYPTHASH hBaseData,  //in,HASH对象的句柄

  DWORD dwFlags,         //in,指定产生密钥的类型

  HCRYPTKEY* phKey       //in,out产生的密钥句柄地址

);

例如：CryptDeriveKey(hCryptProv, CALG_RC2, hHash, CRYPT_EXPORTABLE, &hKey)

4，CryptDestroyHash(hHash);

5, CryptDestroyKey(hKey);

6, 在这里发现一个不错的函数，就是那种提示输入密码的命令行（屏幕只会出现***）

[cpp] view plaincopy

1. <span style="font-size:16px;">  void GetConsoleInput(char* strInput, int intMaxChars)  
2.   
3. {  
4.   
5.  char ch;  
6.   
7.  char minChar = ' ';  
8.   
9.  minChar++;  
10.   
11.  ch = getch();  
12.   
13.  while (ch != '\r')  
14.   
15.  {  
16.   
17.   if (ch == '\b' && strlen(strInput) > 0)  
18.   
19.   {  
20.   
21.    strInput[strlen(strInput)-1]   = '\0';  
22.   
23.    printf("\b \b");  
24.   
25.   }  
26.   
27.   else if (ch >= minChar && strlen(strInput) < intMaxChars)  
28.   
29.   {  
30.   
31.    strInput[strlen(strInput)+1] = '\0';  
32.   
33.    strInput[strlen(strInput)]   = ch;  
34.   
35.    putch('*');  
36.   
37.   }  
38.   
39.   ch = getch();  
40.   
41.  }  
42.   
43.  putch('\n');  
44.   
45. }  
46.   
47.  </span>  

 三：Duplicating,setting and getting Session key

  1,连接CSP

  2,使用CryptGenKey产生一个会话密钥

  3,CryptDuplicateKey复制会话密钥

  4,CryptSetKeyParam改变密钥产生的过程

  5,CryptGenRandom产生随机数

具体过程。

1，CryptDuplicateKe复制会话密钥

BOOL WINAPI CryptDuplicateKey(

  HCRYPTKEY hKey,      //in 会话密钥句柄

  DWORD* pdwReserved,  //in 保留字，必须为NULL

  DWORD dwFlags,       //in 保留字，必须为0

  HCRYPTKEY* phKey     //out 新的会话密钥

);

2,CryptSetKeyParam定制会话密钥的参数

BOOL WINAPI CryptSetKeyParam(

  HCRYPTKEY hKey,

  DWORD dwParam,  //in 很多，具体请看MSDN

  BYTE* pbData,

  DWORD dwFlags  //in  只有在dwParam=KP_ALGID才被使用

);

例如CryptSetKeyParam(hOriginalKey, KP_MODE, (BYTE*)&dwMode, 0)(dwMode = CRYPT_MODE_ECB)

3,CryptGenRandom为空间产生随机字节

BOOL WINAPI CryptGenRandom(

  HCRYPTPROV hProv,

  DWORD dwLen,    //需要产生的随机比特数

  BYTE* pbBuffer  //需要返回数据的空间，这个pbBuffer可以等于CryptSetKeyParam的pbData

);

例如：CryptGenRandom(hCryptProv, 8, pbData)

4,CryptGetKeyParam获取密钥的一些参数

BOOL WINAPI CryptGetKeyParam(

  HCRYPTKEY hKey,

  DWORD dwParam,     //in,参数众多

  BYTE* pbData,      //out，获取BYTE数据的指针

  DWORD* pdwDataLen, //out，获取BYTE数据的长度

  DWORD dwFlags      //关键字，必须为0

);

例如：CryptGetKeyParam(hKey, KP_IV, pbData, &dwCount, 0)

四：Exporting a Session Key

  1,连接CSP

  2,CryptGetUserKey获取公/私钥对和交换密钥，公私钥用来签名，而交换密钥用来导出会话密钥

  3,CryptGenKey产生会话密钥

  4,CryptExportKey创建简单包含有会话密钥的key BLOB

  5,释放处理：

  具体过程：

1,CryptExportKey函数导出密钥

BOOL WINAPI CryptExportKey(

  HCRYPTKEY hKey,     //需要导出的密钥句柄

  HCRYPTKEY hExpKey,  //将待导出密钥用交换密钥进行加密，假如是公开的BLOG当然就设置为0

  DWORD dwBlobType,   //指定导出的密钥BLOB类型。六个参数见MSDN

  DWORD dwFlags,      //CRYPT_DESTROYKEY，CRYPT_SSL2_FALLBACK，CRYPT_OAEP

  BYTE* pbData,       //导出的数据指针，以后就可以将这个数据写如磁盘或者别的任务。

  DWORD* pdwDataLen   //导出的数据长度

);

例如：CryptExportKey(hKey, hXchgKey, SIMPLEBLOB, 0, pbKeyBlob, &dwBlobLen)

2，CryptImportKey将密钥从BLOB转换到CSP中

BOOL WINAPI CryptImportKey(

  HCRYPTPROV hProv,  //CSP句柄

  BYTE* pbData,      //待转换的BLOB数据

  DWORD dwDataLen,   //待转换的数据长度

  HCRYPTKEY hPubKey, //对BLOB解密的公钥，譬如上面是用交换密钥密钥加密的，就用交换密钥解密

  DWORD dwFlags,     //目前还只应用在当一对公/私钥从PRIVATEKEYBLOB中加入CSP中这种情况。

  HCRYPTKEY* phKey   //out导入的密钥

);

例如：CryptImportKey(hProv,pbKeyBlob,dwBlobLen,0,0,&hPubKey)

  五：Encoding and Decoding Messages

  编码的处理过程

  1，将待编码的数据转化为合适的格式，使用

  2，调用CryptMsgOpenToEncode，passing the necessary argument;

  3, 调用CryptMsgUpdate函数多次，最后一次调用时，将final参数设置为true

  4, 调用CryptMsgGetParam来获取一个需要得到的参数。

  5, 调用CryptMsgClose来关闭消息

  解码的处理过程

  1，检查申请的放编码后数据的空间，利用函数CryptMsgCalculateEncodedLength.

  2，调用函数CryptMsgOpenToDecode,passing the necessary argument；

  3，调用CryptMsgUpdate一次，这将导致合适的动作去处理信息，以来于信息的格式

  4，一些额外的处理，例如额外的解密或者是验证，调用CryptMsgControl,

  5，调用CryptMsgGetParam来获取需要得到的参数

  6，调用CryptMsgClose来关闭消息

  具体的函数介绍：

  1，CryptMsgCalculateEncodedLength计算所需要的存储编码的最大空间值

DWORD WINAPI CryptMsgCalculateEncodedLength(

  DWORD dwMsgEncodingType,//指定编码类型。一般为X509_ASN_ENCODING|PKCS_7_ASN_ENCODING

  DWORD dwFlags,

  DWORD dwMsgType,

  const void* pvMsgEncodeInfo, //in 指向待编码的数据，数据类型依赖于dwMsgType

  LPSTR pszInnerContentObjID,

  DWORD cbData                 //in 比特数的容量

);

第二个参数：CMSG_BARE_CONTENT_FLAG，CMSG_DETACHED_FLAG，CMSG_CONTENTS_OCTETS_FLAG，CMSG_CMS_ENCAPSULATED_CONTENT_FLAG

第三个参数：CMSG_DATA,CMSG_SIGNED,CMSG_ENVELOPED,CMSG_SIGNED_AND_ENVELOPED,CMSG_HASHED,CMSG_ENCRYPTED

第五个参数：szOID_RSA_data,szOID_RSA_signedData,szOID_RSA_envelopedData,szOID_RSA_signEnvData,szOID_RSA,digestedData ,

szOID_RSA_encryptedData,SPC_INDIRECT_DATA_OBJID,NULL

返回值：返回需要的一个加密信息所需要的长度

  2，CryptMsgOpenToEncode打开一个消息以便进行编码，返回打开消息的句柄

  HCRYPTMSG WINAPI CryptMsgOpenToEncode(

  DWORD dwMsgEncodingType,      //指定编码类型。一般为X509_ASN_ENCODING|PKCS_7_ASN_ENCODING

  DWORD dwFlags,               

  DWORD dwMsgType,             

  const void* pvMsgEncodeInfo,

  LPSTR pszInnerContentObjID,    //和CryptMsgCalculateEncodedLength一样

  PCMSG_STREAM_INFO pStreamInfo //当流没被使用时，该参数为NULL

);

第二个参数：CMSG_BARE_CONTENT_FLAG,CMSG_DETACHED_FLAG,CMSG_CONTENTS_OCTETS_FLAG,CMSG_CMS_ENCAPSULATED_CONTENT_FLAG,

CMSG_CRYPT_RELEASE_CONTEXT_FLAG

第三个参数：

CMSG_DATA(Not used),CMSG_SIGNED,CMSG_SIGNED_ENCODE_INFO,CMSG_ENVELOPED,CMSG_ENVELOPED_ENCODE_INFO

CMSG_SIGNED_AND_ENVELOPED(Not currently implemented),CMSG_HASHED

3，CryptMsgOpenToDecode打开一个消息以便进行解码，返回打开消息的句柄

  CRYPTMSG WINAPI CryptMsgOpenToDecode(

  DWORD dwMsgEncodingType,     //指定编码类型。一般为X509_ASN_ENCODING|PKCS_7_ASN_ENCODING

  DWORD dwFlags,   //CMSG_DETACHED_FLAG，CMSG_CRYPT_RELEASE_CONTEXT_FLAG

  DWORD dwMsgType, //CMSG_DATA,CMSG_ENVELOPED,CMSG_HASHED,CMSG_SIGNED,CMSG_SIGNED_AND_ENVELOPED

  HCRYPTPROV hCryptProv,    //指定使用HASHING的句柄，一般设置为0

  PCERT_INFO pRecipientInfo,//保留字，必须为NULL

  PCMSG_STREAM_INFO pStreamInfo//假如流没被使用，必须为NULL

);

4，CryptMsgUpdate增加内容到加密信息中

BOOL WINAPI CryptMsgUpdate(

  HCRYPTMSG hCryptMsg, //待更新的加密信息句柄

  const BYTE* pbData,  //待编码/解码的数据

  DWORD cbData,        // pbData 的数据长度

  BOOL fFinal         

);

第四个参数：当CMSG_DETACHED_FLAG没有设置，并且信息由CryptMsgOpenToDecode或CryptMsgOpenToEncode打开，那么fFinal被设置为TRUE，并且CryptMsgUpdate只被调用一次。当CMSG_DETACHED_FLAG被设置，并且信息由 CryptMsgOpenToEncode打开，那么仅在最后一次调用CryptMsgUpdate才被设置为TRUE。当CMSG_DETACHED_FLAG被设置，并且信息由CryptMsgOpenToDecode打开，那么仅在信息头单独被处理时CryptMsgUpdate才被设置为TRUE。

5，CryptMsgGetParam在数据编码/解码后获取参数

  BOOL WINAPI CryptMsgGetParam(

  HCRYPTMSG hCryptMsg,  //in 信息句柄

  DWORD dwParamType,   //in 参数众多，参见MSDN

  DWORD dwIndex,       //in 可适用的返回参数句柄,假如参数没有被获取，则被忽略或则为0

  void* pvData,        //out 获取的数据指针

  DWORD* pcbData      //in,out数据长度

);

6，CryptMsgClose关闭信息句柄

BOOL WINAPI CryptMsgClose(

  HCRYPTMSG hCryptMsg

);

具体的例子：

[cpp] view plaincopy

1. <span style="font-size:16px;">cbEncodedBlob = CryptMsgCalculateEncodedLength(  
2.   
3.              MY_ENCODING_TYPE,       // Message encoding type  
4.   
5.              0,                      // Flags  
6.   
7.              CMSG_DATA,              // Message type  
8.   
9.              NULL,                   // Pointer to structure  
10.   
11.              NULL,                   // Inner content object ID  
12.   
13.              cbContent))             // Size of content  
14.   
15. hMsg = CryptMsgOpenToEncode(  
16.   
17.           MY_ENCODING_TYPE,        // Encoding type  
18.   
19.           0,                       // Flags  
20.   
21.           CMSG_DATA,               // Message type  
22.   
23.           NULL,                    // Pointer to structure  
24.   
25.           NULL,                    // Inner content object ID  
26.   
27.           NULL))                   // Stream information (not used)  
28.   
29. CryptMsgUpdate(  
30.   
31.         hMsg,         // Handle to the message  
32.   
33.         pbContent,    // Pointer to the content  
34.   
35.         cbContent,    // Size of the content  
36.   
37.         TRUE))        // Last call  
38.   
39. {  
40.   
41. CryptMsgGetParam(  
42.   
43.                hMsg,                      // Handle to the message  
44.   
45.                CMSG_BARE_CONTENT_PARAM,   // Parameter type  
46.   
47.                0,                         // Index  
48.   
49.                pbEncodedBlob,             // Pointer to the BLOB  
50.   
51.                &cbEncodedBlob))           // Size of the BLOB  
52.   
53. CryptMsgClose(hMsg);  
54.   
55. hMsg = CryptMsgOpenToDecode(  
56.   
57.                MY_ENCODING_TYPE,      // Encoding type.  
58.   
59.                0,                     // Flags.  
60.   
61.                CMSG_DATA,             // Look for a data message.  
62.   
63.                NULL,                  // Cryptographic provider.  
64.   
65.                NULL,                  // Recipient information.  
66.   
67.                NULL))                 // Stream information.  
68. </span>