用c++实现基于openssl的大文件的对称加密与解密

以下是使用 OpenSSL 库进行大文件对称加密和解密的 C++ 代码示例：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <openssl/aes.h>
#include <openssl/evp.h>

using namespace std;

// 加密函数
void encrypt_file(const char *in_filename, const char *out_filename, const unsigned char *key) {
    // 打开输入文件和输出文件
    ifstream in_file(in_filename, ios::binary);
    ofstream out_file(out_filename, ios::binary);
    
    // 初始化加密上下文
    EVP_CIPHER_CTX *ctx;
    ctx = EVP_CIPHER_CTX_new();
    EVP_EncryptInit_ex(ctx, EVP_aes_256_cbc(), NULL, key, NULL);
    
    // 定义缓冲区
    unsigned char in_buf[AES_BLOCK_SIZE];
    unsigned char out_buf[AES_BLOCK_SIZE + EVP_MAX_BLOCK_LENGTH];
    int num_read = 0;
    int num_written = 0;
    int out_len = 0;
    
    // 读取输入文件并进行加密
    while (in_file.read((char*)in_buf, AES_BLOCK_SIZE)) {
        EVP_EncryptUpdate(ctx, out_buf, &out_len, in_buf, AES_BLOCK_SIZE);
        out_file.write((char*)out_buf, out_len);
        num_read += AES_BLOCK_SIZE;
        num_written += out_len;
    }
    
    // 处理最后一块数据
    if (in_file.eof() && in_file.gcount() > 0) {
        EVP_EncryptUpdate(ctx, out_buf, &out_len, in_buf, in_file.gcount());
        out_file.write((char*)out_buf, out_len);
        num_read += in_file.gcount();
        num_written += out_len;
    }
    
    // 完成加密过程
    EVP_EncryptFinal_ex(ctx, out_buf, &out_len);
    out_file.write((char*)out_buf, out_len);
    num_written += out_len;
    
    // 清理加密上下文
    EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
    
    // 关闭文件
    in_file.close();
    out_file.close();
    
    // 输出加密结果
    cout << "Encrypted " << num_read << " bytes to " << num_written << " bytes." << endl;
}

// 解密函数
void decrypt_file(const char *in_filename, const char *out_filename, const unsigned char *key) {
    // 打开输入文件和输出文件
    ifstream in_file(in_filename, ios::binary);
    ofstream out_file(out_filename, ios::binary);
    
    // 初始化解密上下文
    EVP_CIPHER_CTX *ctx;
    ctx = EVP_CIPHER_CTX_new();
    EVP_DecryptInit_ex(ctx, EVP_aes_256_cbc(), NULL, key, NULL);
    
    // 定义缓冲区
    unsigned char in_buf[AES_BLOCK_SIZE + EVP_MAX_BLOCK_LENGTH];
    unsigned char out_buf[AES_BLOCK_SIZE];
    int num_read = 0;
    int num_written = 0;
    int out_len = 0;
    
    // 读取输入文件并进行解密
    while (in_file.read((char*)in_buf, AES_BLOCK_SIZE + EVP_MAX_BLOCK_LENGTH)) {
        EVP_DecryptUpdate(ctx, out_buf, &out_len, in_buf, AES_BLOCK_SIZE + in_file.gcount() - AES_BLOCK_SIZE);
        out_file.write((char*)out_buf, out_len);
        num_read += AES_BLOCK_SIZE + in_file.gcount() - AES_BLOCK_SIZE;
        num_written += out_len;
    }
    
    // 完成解密过程
    EVP_DecryptFinal_ex(ctx, out_buf, &out_len);
    out_file.write((char*)out_buf, out_len);
    num_written += out_len;
    
    // 清理解密上下文
    EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
    
    // 关闭文件
    in_file.close();
    out_file.close();
    
    // 输出解密结果
    cout << "Decrypted " << num_read << " bytes to " << num_written << " bytes." << endl;
}

int main() {
    // 定义密钥
    unsigned char key[AES_BLOCK_SIZE];
    memset(key, 0x00, AES_BLOCK_SIZE);
    
    // 加密文件
    encrypt_file("input.bin", "output.bin", key);
    
    // 解密文件
    decrypt_file("output.bin", "input.bin", key);
    
    return 0;
}

在上面的代码中，我们使用了 `EVP_aes_256_cbc()` 算法进行加密和解密操作，这是一种常用的对称加密算法。我们还使用了 `EVP_CIPHER_CTX_new()` 和 `EVP_CIPHER_CTX_free()` 函数来初始化和清理加密和解密上下文，这是 OpenSSL 库提供的一种方便的方式。

值得注意的是，由于我们使用了流式的输入输出方式，所以该代码可以处理任意大小的文件。当然，如果你的文件非常大，可能需要分块处理以避免内存溢出问题。此外，为了简化代码，我们在示例中使用了一个固定的密钥，实际中应该使用更复杂的密钥管理方案。