加解密

一：准备工作一般必须包含如下头文件以及定义 #include #include #include #define MY_ENCODING_TYPE   (PKCS_7_ASN_ENCODING | X509_ASN_ENCODING) 当包含wincrypt.h头文件时，一般都需要定义#define _WIN32_WINNT 0x（具体的值），否则将得到如下错误：error C2065: undeclared identifier，不同的操作系统不同定义如下： Windows Server 2003 family _WIN32_WINNT>=0x0502 WINVER>=0x0502 Windows XP _WIN32_WINNT>=0x0501 WINVER>=0x0501 Windows 2000 _WIN32_WINNT>=0x0500 WINVER>=0x0500 Windows NT 4.0 _WIN32_WINNT>=0x0400 WINVER>=0x0400 Windows Me _WIN32_WINDOWS=0x0500 WINVER>=0x0500 Windows 98 _WIN32_WINDOWS>=0x0410 WINVER>=0x0410 Windows 95 _WIN32_WINDOWS>=0x0400 WINVER>=0x0400 Internet Explorer 6.0 _WIN32_IE>=0x0600 Internet Explorer 5.6 _WIN32_IE>=0x0560 Internet Explorer 5.01, 5.5 _WIN32_IE>=0x0501 Internet Explorer 5.0, 5.0a, 5.0b _WIN32_IE>=0x0500 Internet Explorer 4.01 _WIN32_IE>=0x0401 Internet Explorer 4.0 _WIN32_IE>=0x0400 Internet Explorer 3.0, 3.01, 3.02 _WIN32_IE>=0x0300

二：了解基本知识 CryptoAPI的配置信息存储在注册表中，包括如下密钥： HKEY＿LOCAL＿MACHINE＼SOFTWARE＼Microsoft / Cryptography /Defaults HKEY_CURRENT_USER/ Software / Microsoft/ Cryptography /Providers ---- CryptoAPI使用两种密钥：会话密钥与公共/私人密钥对。会话密钥使用相同的加密和解密密钥，这种算法较快，但必须保证密钥的安全传递。公共/私人密钥对使用一个公共密钥和一个私人密钥，私人密钥只有专人才能使用，公共密钥可以广泛传播。如果密钥对中的一个用于加密，另一个一定用于解密。公共/私人密钥对算法很慢，一般只用于加密小批数据，例如用于加密会话密钥。CryptoAPI支持两种基本的编码方法：流式编码和块编码。流式编码在明码文本的每一位上创建编码位，速度较快，但安全性较低。块编码在一个完整的块上（一般为64位）上工作，需要使用填充的方法对要编码的数据进行舍入，以组成多个完整的块。这种算法速度较慢，但更安全。

三：下面进入具体的编程   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。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，他有点类似CryptGenKey，但是他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***）    void GetConsoleInput(char* strInput, int intMaxChars) { char ch; char minChar = ' '; minChar++; ch = getch(); while (ch != '/r') {    if (ch == '/b' && strlen(strInput) > 0)    {     strInput[strlen(strInput)-1]    = '/0';     printf("/b /b");    }    else if (ch >= minChar && strlen(strInput) < intMaxChars)    {     strInput[strlen(strInput)+1] = '/0';     strInput[strlen(strInput)]    = ch;     putch('*');    }    ch = getch(); } putch('/n'); }

   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： cbEncodedBlob = CryptMsgCalculateEncodedLength(               MY_ENCODING_TYPE,        // Message encoding type               0,                       // Flags               CMSG_DATA,               // Message type               NULL,                    // Pointer to structure               NULL,                    // Inner content object ID               cbContent))              // Size of content hMsg = CryptMsgOpenToEncode(            MY_ENCODING_TYPE,         // Encoding type            0,                        // Flags            CMSG_DATA,                // Message type            NULL,                     // Pointer to structure            NULL,                     // Inner content object ID            NULL))                    // Stream information (not used) CryptMsgUpdate(          hMsg,          // Handle to the message          pbContent,     // Pointer to the content          cbContent,     // Size of the content          TRUE))         // Last call { CryptMsgGetParam(                 hMsg,                       // Handle to the message                 CMSG_BARE_CONTENT_PARAM,    // Parameter type                 0,                          // Index                 pbEncodedBlob,              // Pointer to the BLOB                 &cbEncodedBlob))            // Size of the BLOB CryptMsgClose(hMsg); hMsg = CryptMsgOpenToDecode(                 MY_ENCODING_TYPE,       // Encoding type.                 0,                      // Flags.                 CMSG_DATA,              // Look for a data message.                 NULL,                   // Cryptographic provider.                 NULL,                   // Recipient information.                 NULL))                  // Stream information.