Crypto++ 开源加密使用笔记（1)（DES、AES、RSA、SHA-256）
作者：互联网
参考 https://www.cnblogs.com/liaocheng/p/4264719.html
目录1.写在前面
软件开发如何给开发的软件增加加密狗限制，避免软件被恶意拷贝，是常常想到的问题。
经过思考，实现方式为没个软件开启之后只有一次授权的资格，授权码绑定的电脑网卡的物理地址等。
当软件被拷贝到其他地，则软件已经是授权状态，会检测mac地址等时候一致。而这些数据需要通过加密，避免被破译。
2.常见加密方式了解
总结了一点预备知识：
关于几个算法的介绍，网上各大百科都有，笔者不再详细Ctrl+C/V了。不过在写代码之前，即使复制修改人家代码之前，也有必要了解一下几个算法（除了名称之外）的使用流程（不是算法具体的实现，汗！）。
2.1对称加密：（AES、DES）
相对于与非对称加密而言，加密、解密用的密匙相同。就像日常生活中的钥匙，开门和锁门都是同一把。
详见：http://baike.baidu.com/view/119320.htm
2.2非对称加密：（RSA）
相对于上述的对称加密而言，加密、解密用的密匙不同，有公匙和私匙之分。
详见：http://baike.baidu.com/view/554866.htm
2.3 散列算法：（SHA系列，我们熟悉的MD5等）
用途：验证信息有没有被修改。
原理：对长度大的信息进行提炼（通过一个Hash函数），提炼过后的信息长度小很多，得到的是一个固定长度的值（Hash值）。对于两个信息量很大的文件通过比较这两个值，就知道这两个文件是否完全一致（另外一个文件有没有被修改）。从而避免了把两个文件中的信息进行逐字逐句的比对，减少时间开销。
形象地描述：鬼泣3里面维吉尔跟但丁除了发型之外都很像。怎么区分两个双生子？比较他们的DNA就好比是比较信息量很大的文件，然而直接看发型就好比是看Hash值。一眼就看出来了。
注：以上是笔者对几个概念的，非常不严格的，非常主观的，概括的描述，想要详细了解，可以：
http://wenku.baidu.com/view/4fb8e0791711cc7931b716aa.html
几个算法的介绍，选择，比较。
2.4基于cryto++ 算法的比较
2.4.1 对称加密算法 DES
#include <iostream>
#include <des.h>
#pragma comment( lib, "cryptlib.lib" )
using namespace std;
using namespace CryptoPP;
int main( void )
{
//主要是打印一些基本信息，方便调试：
cout << "DES Parameters: " << endl;
cout << "Algorithm name : " << DES::StaticAlgorithmName() << endl;
unsigned char key[ DES::DEFAULT_KEYLENGTH ];
unsigned char input[ DES::BLOCKSIZE ] = "12345";
unsigned char output[ DES::BLOCKSIZE ];
unsigned char txt[ DES::BLOCKSIZE ];
cout << "input is: " << input << endl;
//可以理解成首先构造一个加密器
DESEncryption encryption_DES;
//回忆一下之前的背景，对称加密算法需要一个密匙。加密和解密都会用到。
//因此，设置密匙。
encryption_DES.SetKey( key, DES::KEYLENGTH );
//进行加密
encryption_DES.ProcessBlock( input, output );
//显示结果
//for和for之后的cout可有可无，主要为了运行的时候看加密结果
//把字符串的长度写成一个常量其实并不被推荐。
//不过笔者事先知道字符串长，为了方便调试，就直接写下。
//这里主要是把output也就是加密后的内容，以十六进制的整数形式输出。
for( int i = 0; i < 5; i++ )
{
cout << hex << (int)output[ i ] << ends;
}
cout << endl;
//构造一个加密器
DESDecryption decryption_DES;
//由于对称加密算法的加密和解密都是同一个密匙，
//因此解密的时候设置的密匙也是刚才在加密时设置好的key
decryption_DES.SetKey( key, DES::KEYLENGTH );
//进行解密，把结果写到txt中
//decryption_DES.ProcessAndXorBlock( output, xorBlock, txt );
decryption_DES.ProcessBlock( output, txt );
//以上，加密，解密还原过程已经结束了。以下是为了验证：
//加密前的明文和解密后的译文是否相等。
if ( memcmp( input, txt, 5 ) != 0 )
{
cerr << "DES Encryption/decryption failed.\n";
abort();
}
cout << "DES Encryption/decryption succeeded.\n";
return 0;
}
回想一下以上代码的编写过程，就可以发现，进行DES加密，流程大概是：
数据准备；
构造加密器；
设置加密密匙；
加密数据；
显示（非必要）；
设置解密密匙（跟加密密匙是同一个key）；
解密数据；
验证与显示（非必要）；
由此可见，主要函数的调用流程就是这样。但是文档没有详细讲，笔者当时打开下载回来的源文件时，就傻了眼。
猜想：
AES和以后的算法，是不是都是按照这些基本的套路呢？
2.4.2 对称加密算法-AES
在实际运用的时候，从代码上看，AES跟DES非常相像。但是值得注意一点的是，AES取代了DES成为21世纪的加密标准。是因为以其密匙长度和高安全性获得了先天优势。虽然界面上看上去没多大区别，但是破解难度远远大于DES。详细情况，在之前的URL有提及过。
#include <iostream>
#include <aes.h>
#pragma comment( lib, "cryptlib.lib" )
using namespace std;
using namespace CryptoPP;
int main()
{
//AES中使用的固定参数是以类AES中定义的enum数据类型出现的，而不是成员函数或变量
//因此需要用::符号来索引
cout << "AES Parameters: " << endl;
cout << "Algorithm name : " << AES::StaticAlgorithmName() << endl;
//Crypto++库中一般用字节数来表示长度，而不是常用的字节数
cout << "Block size : " << AES::BLOCKSIZE * 8 << endl;
cout << "Min key length : " << AES::MIN_KEYLENGTH * 8 << endl;
cout << "Max key length : " << AES::MAX_KEYLENGTH * 8 << endl;
//AES中只包含一些固定的数据，而加密解密的功能由AESEncryption和AESDecryption来完成
//加密过程
AESEncryption aesEncryptor; //加密器
unsigned char aesKey[AES::DEFAULT_KEYLENGTH]; //密钥
unsigned char inBlock[AES::BLOCKSIZE] = "123456789"; //要加密的数据块
unsigned char outBlock[AES::BLOCKSIZE]; //加密后的密文块
unsigned char xorBlock[AES::BLOCKSIZE]; //必须设定为全零
memset( xorBlock, 0, AES::BLOCKSIZE ); //置零
aesEncryptor.SetKey( aesKey, AES::DEFAULT_KEYLENGTH ); //设定加密密钥
aesEncryptor.ProcessAndXorBlock( inBlock, xorBlock, outBlock ); //加密
//以16进制显示加密后的数据
for( int i=0; i<16; i++ ) {
cout << hex << (int)outBlock[i] << " ";
}
cout << endl;
//解密
AESDecryption aesDecryptor;
unsigned char plainText[AES::BLOCKSIZE];
aesDecryptor.SetKey( aesKey, AES::DEFAULT_KEYLENGTH );
//细心的朋友注意到这里的函数不是之前在DES中出现过的：ProcessBlock，
//而是多了一个Xor。其实，ProcessAndXorBlock也有DES版本。用法跟AES版本差不多。
//笔者分别在两份代码中列出这两个函数，有兴趣的朋友可以自己研究一下有何差异。
aesDecryptor.ProcessAndXorBlock( outBlock, xorBlock, plainText );
for( int i=0; i<16; i++ )
{
cout << plainText[i];
}
cout << endl;
return 0;
}
2.4.3 非对称加密算法
其实，笔者在一开始并没有接到“了解RSA”的要求。不过由于笔者很粗心，在看AES的时候只记得A和S两个字母，Google的时候就误打误撞Google了一个RSA。其实RSA方面的资料还是挺多的，因此它事实上是笔者第一个编译运行成功的Crypto++库中算法的应用实例。
由以下代码可以看出，其实RSA也离不开：数据准备、设置密匙（注意，有公匙和私匙）、加密解密这样的套路。至于如何产生密匙，有兴趣的朋友可以到Crypto++的主页上下载源文件研究。作为入门和了解阶段，笔者觉得：只需要用起来即可。
//version at Crypto++ 5.60
#include "randpool.h"
#include "rsa.h"
#include "hex.h"
#include "files.h"
#include <iostream>
using namespace std;
using namespace CryptoPP;
#pragma comment(lib, "cryptlib.lib")
//------------------------
// 函数声明
//------------------------
void GenerateRSAKey( unsigned int keyLength, const char *privFilename, const char *pubFilename, const char *seed );
string RSAEncryptString( const char *pubFilename, const char *seed, const char *message );
string RSADecryptString( const char *privFilename, const char *ciphertext );
RandomPool & GlobalRNG();
//------------------------
// 主程序
//------------------------
void main( void )
{
char priKey[ 128 ] = { 0 };
char pubKey[ 128 ] = { 0 };
char seed[ 1024 ] = { 0 };
// 生成 RSA 密钥对
strcpy( priKey, "pri" ); // 生成的私钥文件
strcpy( pubKey, "pub" ); // 生成的公钥文件
strcpy( seed, "seed" );
GenerateRSAKey( 1024, priKey, pubKey, seed );
// RSA 加解密
char message[ 1024 ] = { 0 };
cout<< "Origin Text:\t" << "Hello World!" << endl << endl;
strcpy( message, "Hello World!" );
string encryptedText = RSAEncryptString( pubKey, seed, message ); // RSA 公匙加密
cout<<"Encrypted Text:\t"<< encryptedText << endl << endl;
string decryptedText = RSADecryptString( priKey, encryptedText.c_str() ); // RSA 私匙解密
}
//------------------------
// 生成RSA密钥对
//------------------------
void GenerateRSAKey(unsigned int keyLength, const char *privFilename, const char *pubFilename, const char *seed)
{
RandomPool randPool;
randPool.Put((byte *)seed, strlen(seed));
RSAES_OAEP_SHA_Decryptor priv(randPool, keyLength);
HexEncoder privFile(new FileSink(privFilename));
priv.DEREncode(privFile);
privFile.MessageEnd();
RSAES_OAEP_SHA_Encryptor pub(priv);
HexEncoder pubFile(new FileSink(pubFilename));
pub.DEREncode(pubFile);
pubFile.MessageEnd();
return ；
}
//------------------------
// RSA加密
//------------------------
string RSAEncryptString( const char *pubFilename, const char *seed, const char *message )
{
FileSource pubFile( pubFilename, true, new HexDecoder );
RSAES_OAEP_SHA_Encryptor pub( pubFile );
RandomPool randPool;
randPool.Put( (byte *)seed, strlen(seed) );
string result;
StringSource( message, true, new PK_EncryptorFilter(randPool, pub, new HexEncoder(new StringSink(result))) );
return result;
}
//------------------------
// RSA解密
//------------------------
string RSADecryptString( const char *privFilename, const char *ciphertext )
{
FileSource privFile( privFilename, true, new HexDecoder );
RSAES_OAEP_SHA_Decryptor priv(privFile);
string result;
StringSource( ciphertext, true, new HexDecoder(new PK_DecryptorFilter(GlobalRNG(), priv, new StringSink(result))) );
return result;
}
//------------------------
// 定义全局的随机数池
//------------------------
RandomPool & GlobalRNG()
{
static RandomPool randomPool;
return randomPool;
}
2.4.4 散列算法
SHA-256主要是用来求一大段信息的Hash值，跟之前三个用于加密、解密的算法有所不同。用到SHA的场合，多半是为了校验文件。
请注意，笔者在实现的时候，稍微修改了一下两个子函数的实现，以满足笔者的需求。因此会与上述URL中的代码有差异。
//http://hi.baidu.com/magic475/blog/item/19b37a8c1fa15a14b21bbaeb.html
#include <iostream>
#include <string.h>
#include "sha.h"
#include "secblock.h"
#include "modes.h"
#include "hex.h"
#pragma comment( lib, "cryptlib.lib")
using namespace std;
using namespace CryptoPP;
void CalculateDigest(string &Digest, const string &Message);
bool VerifyDigest(const string &Digest, const string &Message);
int main( void )
{
//main函数中注释掉的，关于strMessage2的代码，其实是笔者模拟了一下
//通过求Hash值来对“大”量数据进行校验的这个功能的运用。
//注释之后并不影响这段代码表达的思想和流程。
string strMessage( "Hello world" );
string strDigest;
//string strMessage2( "hello world" ); //只是第一个字母不同
//string strDigest2;
CalculateDigest( strDigest, strMessage ); //计算Hash值并打印一些debug信息
cout << "the size of Digest is: " << strDigest.size() << endl;
cout << "Digest is: " << strDigest << endl;
//CalculateDigest( strDigest2, strMessage2 );
//why put this function here will affect the Verify function?
//作者在写代码的过程中遇到的上述问题。
//如果把这行代码的注释取消，那么之后的运行结果就不是预料中的一样：
//即使strDigest也无法对应strMessage，笔者不知道为什么，希望高手指出，谢谢！
bool bIsSuccess = false;
bIsSuccess = VerifyDigest( strDigest, strMessage );
//通过校验，看看strDigest是否对应原来的message
if( bIsSuccess )
{
cout << "sussessive verify" << endl;
cout << "origin string is: " << strMessage << endl << endl;
}
else
{
cout << "fail!" << endl;
}
//通过strDigest2与strMessage进行校验，要是相等，
//就证明strDigest2是对应的strMessage2跟strMessage1相等。
//否则，像这个程序中的例子一样，两个message是不相等的
/*CalculateDigest( strDigest2, strMessage2 );
bIsSuccess = VerifyDigest( strDigest2, strMessage );
if( !bIsSuccess )
{
cout << "success! the tiny modification is discovered~" << endl;
cout << "the origin message is: \n" << strMessage << endl;
cout << "after modify is: \n" << strMessage2 << endl;
}*/
return 0;
}
//基于某些原因，以下两个子函数的实现跟原来参考代码中的实现有所区别,
//详细原因，笔者在CalculateDigest函数的注释中写明
void CalculateDigest(string &Digest, const string &Message)
{
SHA256 sha256;
int DigestSize = sha256.DigestSize();
char* byDigest;
char* strDigest;
byDigest = new char[ DigestSize ];
strDigest = new char[ DigestSize * 2 + 1 ];
sha256.CalculateDigest((byte*)byDigest, (const byte *)Message.c_str(), Message.size());
memset(strDigest, 0, sizeof(strDigest));
//uCharToHex(strDigest, byDigest, DigestSize);
//参考的代码中有以上这么一行，但是貌似不是什么库函数。
//原作者大概是想把Hash值转换成16进制数保存到一个string buffer中，
//然后在主程序中输出，方便debug的时候对照查看。
//但是这并不影响计算Hash值的行为。
//因此笔者注释掉了这行代码，并且修改了一下这个函数和后面的VerifyDigest函数，
//略去原作者这部分的意图，继续我们的程序执行。
Digest = byDigest;
delete []byDigest;
byDigest = NULL;
delete []strDigest;
strDigest = NULL;
return;
}
bool VerifyDigest(const string &Digest, const string &Message)
{
bool Result;
SHA256 sha256;
char* byDigest;
byDigest = new char[ sha256.DigestSize() ];
strcpy( byDigest, Digest.c_str() );
//HexTouChar(byDigest, Digest.c_str(), Digest.size());
//为何注释掉，请参看CalculateDigest函数的注释
Result = sha256.VerifyDigest( (byte*)byDigest, (const byte *)Message.c_str(), Message.size() );
delete []byDigest;
byDigest = NULL;
return Result;
}
3.获取设备mac物理地址程序
如下，选择AES对称加密对于写入数据进行加密写入，以及解密读入即可
/*
============================================================================================================ =
时间：2020 - 12 - 29
作者：Allen.ye
作用：get_mac_address.cpp 获取当前无线网卡对应的mac 地址
文件：get_mac_address.cpp
软件版本：VS2017_X64 release
============================================================================================================ =
*/
#ifndef _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#endif // !_CRT_SECURE_NO_WARNINGS
//#include "stdafx.h"
#include <windows.h>
#include <wincon.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <Nb30.h>
#include <fstream>
#include <iostream>
#include <string>
#pragma comment(lib,"netapi32.lib")
int GetMac(char * mac)
{
NCB ncb;
typedef struct _ASTAT_
{
ADAPTER_STATUS adapt;
NAME_BUFFER NameBuff[30];
}ASTAT, *PASTAT;
ASTAT Adapter;
typedef struct _LANA_ENUM
{
UCHAR length;
UCHAR lana[MAX_LANA];
}LANA_ENUM;
LANA_ENUM lana_enum;
UCHAR uRetCode;
memset(&ncb, 0, sizeof(ncb));
memset(&lana_enum, 0, sizeof(lana_enum));
ncb.ncb_command = NCBENUM;
ncb.ncb_buffer = (unsigned char *)&lana_enum;
ncb.ncb_length = sizeof(LANA_ENUM);
uRetCode = Netbios(&ncb);
if (uRetCode != NRC_GOODRET)
return uRetCode;
for (int lana = 0; lana < lana_enum.length; lana++)
{
ncb.ncb_command = NCBRESET;
ncb.ncb_lana_num = lana_enum.lana[lana];
uRetCode = Netbios(&ncb);
if (uRetCode == NRC_GOODRET)
break;
}
if (uRetCode != NRC_GOODRET)
return uRetCode;
memset(&ncb, 0, sizeof(ncb));
ncb.ncb_command = NCBASTAT;
ncb.ncb_lana_num = lana_enum.lana[0];
strcpy((char*)ncb.ncb_callname, "*");
ncb.ncb_buffer = (unsigned char *)&Adapter;
ncb.ncb_length = sizeof(Adapter);
uRetCode = Netbios(&ncb);
if (uRetCode != NRC_GOODRET)
return uRetCode;
sprintf(mac, "%02X-%02X-%02X-%02X-%02X-%02X",
Adapter.adapt.adapter_address[0],
Adapter.adapt.adapter_address[1],
Adapter.adapt.adapter_address[2],
Adapter.adapt.adapter_address[3],
Adapter.adapt.adapter_address[4],
Adapter.adapt.adapter_address[5]);
return 0;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
//1.未授权的钥匙
int is_authorized = 0;
char mac_empty[200] = "asghjkkklll";//电脑mac地
std::string key_file_name = "key.txt";
std::ofstream outfile(key_file_name);
std::ifstream infile(key_file_name);
//写入文件夹
std::fstream file(key_file_name, std::ios::out);//文件夹清空
outfile << std::to_string(is_authorized) << std::endl;
outfile << mac_empty << std::endl;
char mac_empty1[200] = "000000000";//电脑mac地
int is_authorized1 = 0;
if (!infile.is_open())
{
std::cout << "文件夹已经打开！" << std::endl;
return -1;
}
//2.读取密钥信息
std::string mac_name;
std::string is_authorized2_str;
if (!infile.is_open())
{
std::cout << "文件夹已经打开！" << std::endl;
return -1;
}
std::getline(infile, is_authorized2_str);
std::getline(infile, mac_name);
const std::string is_authorized11 = is_authorized2_str;
int is_authorized3 = std::stoi(is_authorized11);
//3.判定如果软件还未授权，则授权
if (is_authorized3 == 0)
{
GetMac(mac_empty);
is_authorized = 1;
std::fstream file(key_file_name, std::ios::out);//文件夹清空
outfile << is_authorized << std::endl;
outfile << mac_empty << std::endl;
printf("授权成功！/n");
}
//4.再次读取授权状态
if (!infile.is_open())
{
std::cout << "文件夹已经打开！" << std::endl;
return -1;
}
std::getline(infile, is_authorized2_str);
std::getline(infile, mac_name);
const std::string is_authorized12 = is_authorized2_str;
is_authorized3 = std::stoi(is_authorized12);
if (is_authorized3 == 1)
{
char mac_real[200] = "1111111";//电脑mac地
GetMac(mac_real);
if (strcmp(mac_real, mac_name.c_str()) == 0)
{
std::cout << "mac 地址正确！" << std::endl;
}
else
{
std::cout << "mac 地址错误，软件未授权！" << std::endl;
}
}
printf("The Mac Address is : %s \n", mac_empty);
system("pause");
return 0;
}
标签：AES,加密,string,lana,++,DES,char,ncb,include 来源： https://www.cnblogs.com/codeAndlearn/p/14298231.html