简单实现强大的加密功能——CryptoAPI

作者:MIXTER
CryptoAPI是Microsoft提供的加密应用程序接口，他其实是一组函数，他为许多高级安全性服务提供了基础，包括用于电子商务的SET，用于加密客户机/服务器消息的PCT，用于在各个平台之间来回传递机密数据和密钥的PFX，代码签名等等。
支持这种功能的主要有2000/XP（98和ME下不详）

其配置信息（密钥）主要在
HKEY_LOCAL_MACHINE/SOFTWARE/Microsoft
/ Cryptography /Defaults
HKEY_CURRENT_USER/ Software / Microsoft
/ Cryptography /Providers
中，


下面以两个文件加密与解密的C程序片断为例，演示一下CryptoAPI的强大功能。这两个程序均为Win32控制台应用，程序省略了出错处理，实际运行时请加入。

----1. 文件加密

＃include
＃include
＃include
＃include

//确定使用RC2块编码或是RC4流式编码，这就是CryptoAPI支持的两种基本编码方式

＃ifdef USE_BLOCK_CIPHER
＃define ENCRYPT_ALGORITHMCALG_RC2
＃define ENCRYPT_BLOCK_SIZE8
＃else
＃define ENCRYPT_ALGORITHMCALG_RC4
＃define ENCRYPT_BLOCK_SIZE1
＃endif

void CAPIDecryptFile(PCHAR szSource,
PCHAR szDestination, PCHAR szPassword);

void _cdecl main(int argc, char ＊argv[])
{
PCHAR szSource= NULL;
PCHAR szDestination = NULL;
PCHAR szPassword= NULL;

// 验证参数个数
if(argc != 3 ＆＆ argc != 4) {
printf(“USAGE: decrypt < source file >
< dest file > [ ]/n");
exit(1);
}

//读取参数.
szSource= argv[1];
szDestination = argv[2];
if(argc == 4) {
szPassword = argv[3];
}
CAPIDecryptFile(szSource, szDestination, szPassword);
}

/＊szSource为要加密的文件名称，
szDestination为加密过的文件名称，
szPassword为加密口令＊/
void CAPIEncryptFile(PCHAR szSource,
PCHAR szDestination, PCHAR szPassword)
{
FILE ＊hSource = NULL;
FILE ＊hDestination = NULL;
INT eof = 0;
HCRYPTPROV hProv = 0;
HCRYPTKEY hKey = 0;
HCRYPTKEY hXchgKey = 0;
HCRYPTHASH hHash = 0;
PBYTE pbKeyBlob = NULL;
DWORD dwKeyBlobLen;
PBYTE pbBuffer = NULL;
DWORD dwBlockLen;
DWORD dwBufferLen;
DWORD dwCount;

hSource= fopen(szSource,“rb"))；// 打开源文件
hDestination = fopen(szDestination,“wb") ;//.打开目标文件
// 连接缺省的CSP，密码服务提供者模块（CSP），这是通过WIN系统中捆绑的RSA Base Provider实现的。
CryptAcquireContext(＆hProv, NULL, NULL,
PROV_RSA_FULL, 0))；
if(szPassword == NULL) {
//口令为空，使用随机产生的会话密钥加密
// 产生随机会话密钥。
CryptGenKey(hProv, ENCRYPT_ALGORITHM,
CRYPT_EXPORTABLE, ＆hKey)
// 取得密钥交换对的公共密钥
CryptGetUserKey(hProv, AT_KEYEXCHANGE,
＆hXchgKey)；
// 计算隐码长度并分配缓冲区
CryptExportKey(hKey, hXchgKey,
SIMPLEBLOB, 0, NULL, ＆dwKeyBlobLen)；
pbKeyBlob=malloc(dwKeyBlobLen)) == NULL) ;
// 将会话密钥输出至隐码
CryptExportKey(hKey, hXchgKey,
SIMPLEBLOB, 0, pbKeyBlob, ＆dwKeyBlobLen))；
// 释放密钥交换对的句柄
CryptDestroyKey(hXchgKey);
hXchgKey = 0;
// 将隐码长度写入目标文件
fwrite(＆dwKeyBlobLen, sizeof(DWORD), 1, hDestination);
//将隐码长度写入目标文件
fwrite(pbKeyBlob,1,dwKeyBlobLen, hDestination);
} else {
//口令不为空， 使用从口令派生出的密钥加密文件
CryptCreateHash(hProv, CALG_MD5, 0, 0, ＆hHash)；
// 建立散列表
CryptHashData(hHash, szPassword, strlen(szPassword), 0)；
//散列口令
// 从散列表中派生密钥
CryptDeriveKey(hProv, ENCRYPT_ALGORITHM, hHash, 0, ＆hKey)；
// 删除散列表
CryptDestroyHash(hHash);
hHash = 0;
}

//计算一次加密的数据字节数，
必须为ENCRYPT_BLOCK_SIZE的整数倍
dwBlockLen = 1000 － 1000 ％ ENCRYPT_BLOCK_SIZE;
//如果使用块编码，则需要额外空间
if(ENCRYPT_BLOCK_SIZE > 1) {
dwBufferLen=dwBlockLen ＋ ENCRYPT_BLOCK_SIZE;
} else {
dwBufferLen = dwBlockLen;
}
//分配缓冲区
pbBuffer = malloc(dwBufferLen)；
//加密源文件并写入目标文件
do {
// 从源文件中读出dwBlockLen个字节
dwCount = fread(pbBuffer, 1, dwBlockLen, hSource);
eof = feof(hSource);
//加密数据
CryptEncrypt(hKey, 0, eof, 0, pbBuffer, ＆dwCount, dwBufferLen)；
// 将加密过的数据写入目标文件
fwrite(pbBuffer, 1, dwCount, hDestination);
} while(!feof(hSource));
printf("OK/n");
......//关闭文件、释放内存
}
----2 文件解密

void CAPIDecryptFile(PCHAR szSource,
PCHAR szDestination, PCHAR szPassword)
{
  ......//变量声明、文件操作同文件加密程序

CryptAcquireContext(＆hProv, NULL, NULL,
PROV_RSA_FULL, 0);
if(szPassword == NULL) {
// 口令为空，使用存储在加密文件中的会话密钥解密
// 读隐码的长度并分配内存
fread(＆dwKeyBlobLen,sizeof(DWORD),1,hSource);
pbKeyBlob=malloc(dwKeyBlobLen))== NULL)；
// 从源文件中读隐码.
fread(pbKeyBlob, 1, dwKeyBlobLen, hSource);
// 将隐码输入CSP
CryptImportKey(hProv, pbKeyBlob,
dwKeyBlobLen, 0, 0, ＆hKey)；
} else {
// 口令不为空， 使用从口令派生出的密钥解密文件
CryptCreateHash(hProv, CALG_MD5, 0, 0, ＆hHash)；
CryptHashData(hHash, szPassword, strlen
(szPassword), 0)；
CryptDeriveKey(hProv, ENCRYPT_ALGORITHM,
hHash, 0, ＆hKey)；
CryptDestroyHash(hHash);
hHash = 0;
}

dwBlockLen=1000－1000％ENCRYPT_BLOCK_SIZE;
if(ENCRYPT_BLOCK_SIZE > 1) {
  dwBufferLen = dwBlockLen ＋ ENCRYPT_BLOCK_SIZE;
} else {
  dwBufferLen = dwBlockLen;
}
pbBuffer = malloc(dwBufferLen)；

//解密源文件并写入目标文件
do {
dwCount = fread(pbBuffer, 1, dwBlockLen,
hSource);
eof = feof(hSource);
// 解密数据
CryptDecrypt(hKey, 0, eof, 0, pbBuffer, ＆dwCount)；
// 将解密过的数据写入目标文件
fwrite(pbBuffer, 1, dwCount, hDestination);
} while(!feof(hSource));
printf(“OK/n");
......//关闭文件、释放内存
}
----以上代码在Windows 2000、Visual C＋＋6.0环境中编译通过。

参考文献：
《CryptoAPI原理与应用》