openssl实现aes加密解密 openssl aes加解密

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编程小天才 2024-04-08 13:55:38

文章标签 openssl实现aes加密解密数据加密/解密初始化 文章分类 架构后端开发

1.OpenSSL提供了AES加解密算法的API

const char *AES_options(void);

AES算法状态，是所有支持或者是部分支持。

返回值：“aes(full)” 或者"aes(partial)"

int AES_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, const int bits,AES_KEY *key);

设定加密用的Key；

userKey：密钥数值。

bits：密钥长度，以bit为单位。假设密钥数字是16个字节，则此參数值应为128。

key： AES_KEY对象指针；

返回值： 0 成功， -1 userkey，key为空， -2：密钥长度不是128。192。256；

int AES_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, const int bits, AES_KEY *key);

设定解密用的Key；

userKey：密钥数值；

bits：密钥长度，以bit为单位，假设密钥数字是16个字节。则此參数值应为128；

key： AES_KEY对象指针；

返回值： 0 成功， -1 userkey。key为空。 -2：密钥长度不是128。192，256。

void AES_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,const AES_KEY *key);

AES 加密。加密单个数据块。in，out能够是同一内存区；

in：须要加密的数据；

out：加密后的数据。

key：AES 密钥。

void AES_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,const AES_KEY *key);

AES 解密。解密单个数据块，in。out能够是同一内存区；

in：须要解密的数据。

out：解密后的数据；

key：AES 密钥。

void AES_ecb_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out, const AES_KEY *key, const int enc);

AES加密/解密单个数据块，ECB模式

in：须要加密/解密的数据；

out：计算后输出的数据。

key：密钥

enc： AES_ENCRYPT 代表加密， AES_DECRYPT代表解密。

void AES_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out, size_t length, const AES_KEY *key, unsigned char *ivec, const int enc);

AES加密/解密单个数据块，CBC模式

in：须要加密/解密的数据；

out：计算后输出的数据。

length：数据长度

key：密钥

ivec：初始向量

enc： AES_ENCRYPT 代表加密， AES_DECRYPT代表解密；

void AES_cfb128_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
   size_t length, const AES_KEY *key,
   unsigned char *ivec, int *num, const int enc);
AES CFB128位模式加密/解密。输入输出数据区能够重叠。
in：须要加密/解密的数据。
out：计算后输出的数据；
length：数据长度；
key：密钥；
ivec：初始化向量
num：输出參数。计算状态。多少个CFB数据块
enc：计算模式。加密： AES_ENCRYPT 。解密： AES_DECRYPT

void AES_cfb1_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
   size_t length, const AES_KEY *key,
   unsigned char *ivec, int *num, const int enc);
AES CFB1位模式加密/解密。输入输出数据区能够重叠；
in：须要加密/解密的数据；
out：计算后输出的数据；
length：数据长度；
key：密钥；
ivec：初始化向量
num：输出參数，计算状态，多少个CFB数据块
enc：计算模式，加密： AES_ENCRYPT ，解密： AES_DECRYPT


void AES_cfb8_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
   size_t length, const AES_KEY *key,
   unsigned char *ivec, int *num, const int enc);
AES CFB8位模式加密/解密。输入输出数据区能够重叠；
in：须要加密/解密的数据；
out：计算后输出的数据；
length：数据长度；
key：密钥；
ivec：初始化向量
num：输出參数，计算状态，多少个CFB数据块
enc：计算模式，加密： AES_ENCRYPT ，解密： AES_DECRYPT


void AES_ofb128_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
   size_t length, const AES_KEY *key,
   unsigned char *ivec, int *num);
AES OFB128位模式加密/解密，输入输出数据区能够重叠；
in：须要加密/解密的数据；
out：计算后输出的数据。
length：数据长度；
key：密钥。
ivec：初始化向量
num：输出參数，计算状态，多少个CFB数据块
enc：计算模式，加密： AES_ENCRYPT ，解密： AES_DECRYPT



void AES_ctr128_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
   size_t length, const AES_KEY *key,
   unsigned char ivec[AES_BLOCK_SIZE],
   unsigned char ecount_buf[AES_BLOCK_SIZE],
   unsigned int *num);
AES CTR128位模式加密/解密，输入输出数据区能够重叠；
in：须要加密/解密的数据。
out：计算后输出的数据；
length：数据长度；
key：密钥。
ivec：初始化向量
ecount_buf: 输出參加，加密的次数，在第一次调用此函数时，须要初始化为0
num：输出參数，计算状态，多少个CFB数据块，在第一次调用此函数时，须要初始化为0
enc：计算模式。加密： AES_ENCRYPT ，解密： AES_DECRYPT

void AES_ige_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
             size_t length, const AES_KEY *key,
             unsigned char *ivec, const int enc);
AES 加密/解密，输入输出数据区能够重叠，初始化向量是加密数据块的2倍，加密前用前半部分做一次异或。加密后用后半部分做一次异或；
in：须要加密/解密的数据；
out：计算后输出的数据。
length：数据长度；
key：密钥；
ivec：初始化向量
enc：计算模式。加密： AES_ENCRYPT ，解密： AES_DECRYPT



void AES_bi_ige_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
           size_t length, const AES_KEY *key,
           const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec,
           const int enc);
AES 加密/解密。输入输出数据区能够重叠。初始化向量是加密数据块的4倍，加密前用第一部分做一次异或。加密后用第二部分做一次异或；
最后一个加密数据块，加密前用第三部分异或，加密后用第四部分异或；
in：须要加密/解密的数据；
out：计算后输出的数据；
length：数据长度。
key：密钥。
ivec：初始化向量
enc：计算模式，加密： AES_ENCRYPT ，解密： AES_DECRYPT

int AES_wrap_key(AES_KEY *key, const unsigned char *iv,
unsigned char *out,
const unsigned char *in, unsigned int inlen)

用AES算法对明文key数据加密

key： AES Key，用于加密密钥数据

iv：初始化向量

out：加密后的密钥数据

in：密钥数据

inlen：密钥数据长度

返回值： 1：成功。 0: 失败

int AES_unwrap_key(AES_KEY *key, const unsigned char *iv,
unsigned char *out,
const unsigned char *in, unsigned int inlen)

用AES算法对明文key数据加密

key： AES Key，用于加密密钥数据

iv：初始化向量

out：加密后的密钥数据

in：密钥数据

inlen：密钥数据长度

返回值： 1：成功， 0: 失败

2.C实例分析

首先要了解AES加密是什么。以及几种加密模式的差别。之后才是编程。

ECB模式

　　长处:

　　1.简单；

　　2.有利于并行计算。

　　3.误差不会被传送。

　　缺点:

　　1.不能隐藏明文的模式；

　　2.可能对明文进行主动攻击；

CBC模式：

　　长处：

　　1.不easy主动攻击,安全性好于ECB,适合传输长度长的报文,是SSL、IPSec的标准。

　　缺点：

　　1.不利于并行计算。

　　2.误差传递。

　　3.须要初始化向量IV

CFB模式：

　　长处：

　　1.隐藏了明文模式;

　　2.分组password转化为流模式;

　　3.能够及时加密传送小于分组的数据;

　　缺点:

　　1.不利于并行计算;

　　2.误差传送：一个明文单元损坏影响多个单元;

　　3.唯一的IV;

ofb模式：

　　长处:

　　1.隐藏了明文模式;

　　2.分组password转化为流模式;

　　3.能够及时加密传送小于分组的数据;

　　缺点:

　　1.不利于并行计算;

　　2.对明文的主动攻击是可能的;

　　3.误差传送：一个明文单元损坏影响多个单元;

了解这些加密模式之后，再看openssl提供的接口就好理解了。

aes.c 源代如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <openssl/aes.h>


// out的内存大小需要注意 后边有 out += AES_BLOCK_SIZE 
// 所以out 内存最小不能小于 AES_BLOCK_SIZE 
int aes_encrypt(char* in, char* key, char* out)
{
    if (!in || !key || !out)
    {
        return 0;
    }

    AES_KEY aes;
    if (AES_set_encrypt_key((unsigned char*)key, 128, &aes) < 0)
    {
        return 0;
    }

    int len = strlen(in), en_len = 0;

    //输入输出字符串够长。而且是AES_BLOCK_SIZE的整数倍，须要严格限制
    while (en_len < len)
    {
        AES_encrypt((unsigned char*)in, (unsigned char*)out, &aes);
        in	+= AES_BLOCK_SIZE;
        out += AES_BLOCK_SIZE;
        en_len += AES_BLOCK_SIZE;
    }

    return 1;
}

int aes_decrypt(char* in, char* key, char* out)
{
    if (!in || !key || !out)
    {
        return 0;
    }

    AES_KEY aes;
    if (AES_set_decrypt_key((unsigned char*)key, 128, &aes) < 0)
    {
        return 0;
    }

    int len = strlen(in), en_len = 0;
    while (en_len < len)
    {
        AES_decrypt((unsigned char*)in, (unsigned char*)out, &aes);
        in	+= AES_BLOCK_SIZE;
        out += AES_BLOCK_SIZE;
        en_len += AES_BLOCK_SIZE;
    }

    return 1;
}

int main(int argc, char**argv)
{
    char *data, *key = "1111222", encrypt_buffer[100] = {0}, decrypt_buffer[100] = {0};
    size_t len;

    if (argc != 2)
    {
        printf("请输入待加密的明文。\n");
        return -1;
    }

    data = argv[1];
    printf("原始数据：%s\n", data);

    len = strlen(data);
    printf("明文长度：%d\n", len);

    aes_encrypt(data, key, encrypt_buffer);
    printf("加密结果：%s\n", encrypt_buffer);

    aes_decrypt(encrypt_buffer, key, decrypt_buffer);
    printf("解密结果：%s\n", decrypt_buffer);
}

编译：

gcc aes.c -lssl -lcrypto

运行效果：

openssl实现aes加密解密 openssl aes加解密_初始化