符合vs10环境用C++语言和openssl编写RSA的签名认证算法并附上每行代码注释
时间: 2024-03-15 20:47:41 浏览: 119
好的,下面是符合vs10环境用C++语言和openssl编写RSA的签名认证算法并附上每行代码注释的示例:
```cpp
#include <openssl/rsa.h>
#include <openssl/pem.h>
#include <openssl/err.h>
// 用于生成RSA密钥对的函数
void generate_key_pair(RSA** rsa_private_key, RSA** rsa_public_key) {
// 生成一个2048位的RSA密钥对
*rsa_private_key = RSA_generate_key(2048, RSA_F4, nullptr, nullptr);
// 从RSA私钥中提取公钥
*rsa_public_key = RSAPublicKey_dup(*rsa_private_key);
}
// 用于读取PEM格式的RSA密钥对的函数
void read_key_pair(const char* private_key_file, const char* public_key_file, RSA** rsa_private_key, RSA** rsa_public_key) {
// 打开私钥文件
FILE* fp_private = fopen(private_key_file, "rb");
// 读取PEM格式的RSA私钥
*rsa_private_key = PEM_read_RSAPrivateKey(fp_private, nullptr, nullptr, nullptr);
fclose(fp_private);
// 打开公钥文件
FILE* fp_public = fopen(public_key_file, "rb");
// 读取PEM格式的RSA公钥
*rsa_public_key = PEM_read_RSAPublicKey(fp_public, nullptr, nullptr, nullptr);
fclose(fp_public);
}
// 用于进行RSA签名的函数
bool rsa_sign(const unsigned char* data, size_t data_len, RSA* rsa_private_key, unsigned char* signature, unsigned int* signature_len) {
// 创建一个EVP_MD_CTX对象,用于计算消息的摘要
EVP_MD_CTX* md_ctx = EVP_MD_CTX_create();
if (md_ctx == nullptr) {
return false;
}
// 选择摘要算法SHA256
const EVP_MD* md = EVP_sha256();
// 初始化EVP_MD_CTX对象
if (EVP_DigestInit_ex(md_ctx, md, nullptr) != 1) {
EVP_MD_CTX_destroy(md_ctx);
return false;
}
// 计算消息的摘要
if (EVP_DigestUpdate(md_ctx, data, data_len) != 1) {
EVP_MD_CTX_destroy(md_ctx);
return false;
}
// 获取消息的摘要值
unsigned char digest[EVP_MAX_MD_SIZE];
unsigned int digest_len = 0;
if (EVP_DigestFinal_ex(md_ctx, digest, &digest_len) != 1) {
EVP_MD_CTX_destroy(md_ctx);
return false;
}
// 创建一个EVP_PKEY对象,用于进行签名
EVP_PKEY* pkey = EVP_PKEY_new();
if (pkey == nullptr) {
EVP_MD_CTX_destroy(md_ctx);
return false;
}
// 将RSA私钥添加到EVP_PKEY对象中
if (EVP_PKEY_assign_RSA(pkey, rsa_private_key) != 1) {
EVP_PKEY_free(pkey);
EVP_MD_CTX_destroy(md_ctx);
return false;
}
// 创建一个EVP_MD_CTX对象,用于进行RSA签名
EVP_MD_CTX* sign_ctx = EVP_MD_CTX_create();
if (sign_ctx == nullptr) {
EVP_PKEY_free(pkey);
EVP_MD_CTX_destroy(md_ctx);
return false;
}
// 初始化EVP_MD_CTX对象
if (EVP_DigestSignInit(sign_ctx, nullptr, md, nullptr, pkey) != 1) {
EVP_PKEY_free(pkey);
EVP_MD_CTX_destroy(md_ctx);
EVP_MD_CTX_destroy(sign_ctx);
return false;
}
// 进行RSA签名
if (EVP_DigestSignUpdate(sign_ctx, digest, digest_len) != 1) {
EVP_PKEY_free(pkey);
EVP_MD_CTX_destroy(md_ctx);
EVP_MD_CTX_destroy(sign_ctx);
return false;
}
// 获取RSA签名结果
if (EVP_DigestSignFinal(sign_ctx, signature, signature_len) != 1) {
EVP_PKEY_free(pkey);
EVP_MD_CTX_destroy(md_ctx);
EVP_MD_CTX_destroy(sign_ctx);
return false;
}
EVP_PKEY_free(pkey);
EVP_MD_CTX_destroy(md_ctx);
EVP_MD_CTX_destroy(sign_ctx);
return true;
}
// 用于进行RSA验签的函数
bool rsa_verify(const unsigned char* data, size_t data_len, RSA* rsa_public_key, const unsigned char* signature, unsigned int signature_len) {
// 创建一个EVP_MD_CTX对象,用于计算消息的摘要
EVP_MD_CTX* md_ctx = EVP_MD_CTX_create();
if (md_ctx == nullptr) {
return false;
}
// 选择摘要算法SHA256
const EVP_MD* md = EVP_sha256();
// 初始化EVP_MD_CTX对象
if (EVP_DigestInit_ex(md_ctx, md, nullptr) != 1) {
EVP_MD_CTX_destroy(md_ctx);
return false;
}
// 计算消息的摘要
if (EVP_DigestUpdate(md_ctx, data, data_len) != 1) {
EVP_MD_CTX_destroy(md_ctx);
return false;
}
// 获取消息的摘要值
unsigned char digest[EVP_MAX_MD_SIZE];
unsigned int digest_len = 0;
if (EVP_DigestFinal_ex(md_ctx, digest, &digest_len) != 1) {
EVP_MD_CTX_destroy(md_ctx);
return false;
}
// 创建一个EVP_PKEY对象,用于进行验签
EVP_PKEY* pkey = EVP_PKEY_new();
if (pkey == nullptr) {
EVP_MD_CTX_destroy(md_ctx);
return false;
}
// 将RSA公钥添加到EVP_PKEY对象中
if (EVP_PKEY_assign_RSA(pkey, rsa_public_key) != 1) {
EVP_PKEY_free(pkey);
EVP_MD_CTX_destroy(md_ctx);
return false;
}
// 创建一个EVP_MD_CTX对象,用于进行RSA验签
EVP_MD_CTX* verify_ctx = EVP_MD_CTX_create();
if (verify_ctx == nullptr) {
EVP_PKEY_free(pkey);
EVP_MD_CTX_destroy(md_ctx);
return false;
}
// 初始化EVP_MD_CTX对象
if (EVP_DigestVerifyInit(verify_ctx, nullptr, md, nullptr, pkey) != 1) {
EVP_PKEY_free(pkey);
EVP_MD_CTX_destroy(md_ctx);
EVP_MD_CTX_destroy(verify_ctx);
return false;
}
// 进行RSA验签
if (EVP_DigestVerifyUpdate(verify_ctx, digest, digest_len) != 1) {
EVP_PKEY_free(pkey);
EVP_MD_CTX_destroy(md_ctx);
EVP_MD_CTX_destroy(verify_ctx);
return false;
}
// 验证RSA签名结果
int verify_result = EVP_DigestVerifyFinal(verify_ctx, signature, signature_len);
if (verify_result != 1) {
EVP_PKEY_free(pkey);
EVP_MD_CTX_destroy(md_ctx);
EVP_MD_CTX_destroy(verify_ctx);
return false;
}
EVP_PKEY_free(pkey);
EVP_MD_CTX_destroy(md_ctx);
EVP_MD_CTX_destroy(verify_ctx);
return true;
}
int main() {
// 生成RSA密钥对
RSA* rsa_private_key = nullptr;
RSA* rsa_public_key = nullptr;
generate_key_pair(&rsa_private_key, &rsa_public_key);
// 保存RSA密钥对到文件
FILE* fp_private = fopen("private.key", "wb");
PEM_write_RSAPrivateKey(fp_private, rsa_private_key, nullptr, nullptr, 0, nullptr, nullptr);
fclose(fp_private);
FILE* fp_public = fopen("public.key", "wb");
PEM_write_RSAPublicKey(fp_public, rsa_public_key);
fclose(fp_public);
// 读取RSA密钥对
RSA* rsa_private_key2 = nullptr;
RSA* rsa_public_key2 = nullptr;
read_key_pair("private.key", "public.key", &rsa_private_key2, &rsa_public_key2);
// 进行RSA签名
const unsigned char data[] = "hello, world!";
unsigned char signature[2048 / 8] = { 0 };
unsigned int signature_len = 0;
rsa_sign(data, sizeof(data), rsa_private_key2, signature, &signature_len);
// 进行RSA验签
bool verify_result = rsa_verify(data, sizeof(data), rsa_public_key2, signature, signature_len);
// 输出验签结果
printf("%s\n", verify_result ? "verify succeed" : "verify failed");
RSA_free(rsa_private_key);
RSA_free(rsa_public_key);
RSA_free(rsa_private_key2);
RSA_free(rsa_public_key2);
return 0;
}
```
注:这段代码示例仅供参考,请根据实际情况进行调整。
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