Openssl数据安全传输平台009：加密理论基础：哈希/非对称加密RSA/对称加密AES

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已于 2023-10-23 09:56:30 修改 · 754 阅读

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#哈希算法 #算法 #加密

于 2023-10-23 09:52:33 首次发布

博客介绍了哈希、非对称加密RSA和对称加密AES算法。涵盖哈希算法种类、API及C++代码封装思路；阐述RSA特点、应用场景、密钥对生成、加密解密和签名校验；还介绍了AES分组加密、常用API及代码测试，同时提及代码编译可能出现的错误及解决办法。

文章目录

0. 代码仓库
- 代码编译时候可能出现的错误
1. 哈希
2. 非对称加密RSA
3.对称加密AES

0. 代码仓库

Openssl_Test：项目中要单独添加main.cpp或者test.cpp

代码编译时候可能出现的错误

OPENSSL_Uplink no OPENSSL_Applink 错误

Applink()函数不属于openssl的dll内部函数的一部分(通过dll分析器看出这个函数不存在), 所以必须把applink.c文件应用程序的一部分编译.

解决方案

extern "C"
{
     
     
#include <openssl/applink.c>
};

在这里插入图片描述

1. 哈希

1.1 哈希算法的种类:

md5 - 散列值: 16byte
sha1 - 散列值: 20byte
sha224- 散列值: 28byte
sha256- 散列值: 32byte
sha384- 散列值: 48byte
sha512- 散列值: 64byte

以上说的散列值长度是二进制数据长度, 一般散列值使用 16 进制格式的数字串表示的, 看到的字符串长度是原来的2倍长.

1.2 使用的头文件

#include <openssl/md5.h>
#include <openssl/sha.h>

1.3 哈希算法API

1.3.1 详解md5 API

# define MD5_DIGEST_LENGTH 16    // md5哈希值长度
// 初始化函数, 初始化参数 c
int MD5_Init(MD5_CTX *c);
    参数c: 传出参数
// 添加md5运算的数据-> 没有计算
// 该函数可以进行多次数据添加 -> 函数多次调用
int MD5_Update(MD5_CTX *c, const void *data, size_t len);
    参数:
        - c: MD5_Init() 初始化得到的
        - data: 传入参数, 字符串
        - len: data数据的长度
// 对添加的数据进行md5计算        
int MD5_Final(unsigned char *md, MD5_CTX *c);
    参数:
        - md: 传出参数, 存储得到的哈希值
        - c: MD5_Init() 初始化得到的

// 通过传递的参数, 直接生成一个md5哈希值
// 只能添加一次数据
unsigned char *MD5(const unsigned char *d, size_t n, unsigned char *md);
    参数:
        - d: 传入, 要进行md5运算的字符串
        - n: 字符串的的长度
        - md: 传出, 存储md5的哈希值
    返回值: 这个地址的函数第三个参数md地址

1.3.2 sha1/sha224/sha256/sha384/sha512常用API

# define SHA_DIGEST_LENGTH       20
# define SHA224_DIGEST_LENGTH    28
# define SHA256_DIGEST_LENGTH    32
# define SHA384_DIGEST_LENGTH    48
# define SHA512_DIGEST_LENGTH    64

  int SHA1_Init(SHA_CTX *c);
  int SHA1_Update(SHA_CTX *c, const void *data, size_t len);
  int SHA1_Final(unsigned char *md, SHA_CTX *c);
  unsigned char *SHA1(const unsigned char *d, size_t n, unsigned char *md);

  int SHA224_Init(SHA256_CTX *c);
  int SHA224_Update(SHA256_CTX *c, const void *data, size_t len);
  int SHA224_Final(unsigned char *md, SHA256_CTX *c);
  unsigned char *SHA224(const unsigned char *d, size_t n, unsigned char *md);
  
  int SHA256_Init(SHA256_CTX *c);
  int SHA256_Update(SHA256_CTX *c, const void *data, size_t len);
  int SHA256_Final(unsigned char *md, SHA256_CTX *c);
  unsigned char *SHA256(const unsigned char *d, size_t n, unsigned char *md);

  int SHA384_Init(SHA512_CTX *c);
  int SHA384_Update(SHA512_CTX *c, const void *data, size_t len);
  int SHA384_Final(unsigned char *md, SHA512_CTX *c);
  unsigned char *SHA384(const unsigned char *d, size_t n, unsigned char *md);
  
  int SHA512_Init(SHA512_CTX *c);
  int SHA512_Update(SHA512_CTX *c, const void *data, size_t len);
  int SHA512_Final(unsigned char *md, SHA512_CTX *c);
  unsigned char *SHA512(const unsigned char *d, size_t n, unsigned char *md);

1.5 sha1代码测试

void sha1Test()
{
   
   
	// 1. 初始化
	SHA_CTX ctx;
	SHA1_Init(&ctx);
	// 2. 添加数据
	SHA1_Update(&ctx, "hello", strlen("hello"));
	SHA1_Update(&ctx, ", world", strlen(", world"));
	// 3. 哈希计算
	unsigned char* md = new unsigned char[SHA_DIGEST_LENGTH];
	char* res = new char[SHA_DIGEST_LENGTH*2