c语言实现消息认证嘛算法

C语言可以实现多种消息认证算法，其中包括HMAC、CMAC、GMAC等。而其中最常用的算法之一是HMAC（Hash-based Message Authentication Code），它是一种基于哈希函数的消息认证码算法，可以用于验证数据的完整性和真实性。HMAC算法的实现可以使用C语言中的标准库函数，例如OpenSSL库中的HMAC函数。

相关问题

使用openssl中的HMAC消息认证码算法，并叙述主要函数的作用,用C语言实现

HMAC（Hash-based Message Authentication Code）是一种基于哈希函数的消息认证码算法，其主要作用是用于验证消息的完整性和真实性。在openssl库中，HMAC算法的实现可以通过以下几个函数来完成：

1. HMAC_Init_ex：该函数用于初始化HMAC上下文，需要传入秘钥和秘钥的长度。

2. HMAC_Update：该函数用于向HMAC上下文中添加数据，可以多次调用该函数以添加不同的数据。

3. HMAC_Final：该函数用于计算HMAC值，需要传入一个指针指向一个缓冲区用于存储计算出来的HMAC值。

下面是一个使用openssl中HMAC算法计算消息认证码的C语言代码示例：

#include <openssl/hmac.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char key[] = "1234567890";  // 秘钥
    char data[] = "hello world";  // 要计算消息认证码的数据
    unsigned char result[EVP_MAX_MD_SIZE];  // 存储计算出来的消息认证码
    unsigned int len;  // 存储消息认证码长度

    HMAC_CTX *ctx = HMAC_CTX_new();  // 创建HMAC上下文

    HMAC_Init_ex(ctx, key, strlen(key), EVP_sha256(), NULL);  // 初始化HMAC上下文

    HMAC_Update(ctx, (unsigned char*)data, strlen(data));  // 添加要计算的数据

    HMAC_Final(ctx, result, &len);  // 计算消息认证码

    HMAC_CTX_free(ctx);  // 释放HMAC上下文

    printf("HMAC value: ");
    for(int i=0; i<len; i++) {
        printf("%02x", result[i]);  // 输出计算出来的消息认证码
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

这个示例代码演示了如何使用openssl中的HMAC算法计算消息认证码。在这个例子中，我们使用了sha256哈希算法来计算消息认证码，但是你可以根据自己的需要选择不同的哈希算法。

c语言实现sm2算法

SM2算法是一种基于椭圆曲线密码体制的公钥密码算法，广泛应用于数字签名、身份认证、密钥协商等场景。在C语言中实现SM2算法需要借助一些常用的密码学库，例如OpenSSL、libgcrypt等。以下是一个使用OpenSSL库实现SM2算法的示例代码：

#include <openssl/ec.h>
#include <openssl/ecdsa.h>
#include <openssl/evp.h>
#include <openssl/rand.h>
#include <openssl/bn.h>

#define SM2_NID NID_sm2
#define SM2_PUBKEY_SIZE 65
#define SM2_PRIVKEY_SIZE 32

int sm2_gen_keypair(unsigned char *pubkey, unsigned char *privkey) {
    EC_KEY *ec_key = EC_KEY_new_by_curve_name(SM2_NID);
    if (ec_key == NULL) {
        return -1;
    }

    if (!EC_KEY_generate_key(ec_key)) {
        EC_KEY_free(ec_key);
        return -1;
    }

    const EC_GROUP *ec_group = EC_KEY_get0_group(ec_key);
    const EC_POINT *ec_pubkey = EC_KEY_get0_public_key(ec_key);
    const BIGNUM *ec_privkey = EC_KEY_get0_private_key(ec_key);

    size_t pubkey_len = EC_POINT_point2oct(ec_group, ec_pubkey, POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED, NULL, 0, NULL);
    unsigned char *tmp_pubkey = malloc(pubkey_len);
    if (tmp_pubkey == NULL) {
        EC_KEY_free(ec_key);
        return -1;
    }

    if (EC_POINT_point2oct(ec_group, ec_pubkey, POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED, tmp_pubkey, pubkey_len, NULL) != pubkey_len) {
        free(tmp_pubkey);
        EC_KEY_free(ec_key);
        return -1;
    }

    memcpy(pubkey, tmp_pubkey + 1, SM2_PUBKEY_SIZE);
    memcpy(privkey, ec_privkey, SM2_PRIVKEY_SIZE);

    free(tmp_pubkey);
    EC_KEY_free(ec_key);

    return 0;
}

int sm2_sign(const unsigned char *msg, size_t msg_len, const unsigned char *privkey, unsigned char *signature) {
    EC_KEY *ec_key = EC_KEY_new_by_curve_name(SM2_NID);
    if (ec_key == NULL) {
        return -1;
    }

    BIGNUM *ec_privkey = BN_bin2bn(privkey, SM2_PRIVKEY_SIZE, NULL);
    if (ec_privkey == NULL) {
        EC_KEY_free(ec_key);
        return -1;
    }

    if (!EC_KEY_set_private_key(ec_key, ec_privkey)) {
        BN_clear_free(ec_privkey);
        EC_KEY_free(ec_key);
        return -1;
    }

    const EVP_MD *md = EVP_sm3();
    if (md == NULL) {
        BN_clear_free(ec_privkey);
        EC_KEY_free(ec_key);
        return -1;
    }

    unsigned char digest[EVP_MAX_MD_SIZE];
    unsigned int digest_len;
    if (!EVP_Digest(msg, msg_len, digest, &digest_len, md, NULL)) {
        BN_clear_free(ec_privkey);
        EC_KEY_free(ec_key);
        return -1;
    }

    ECDSA_SIG *ec_sig = ECDSA_do_sign(digest, digest_len, ec_key);
    if (ec_sig == NULL) {
        BN_clear_free(ec_privkey);
        EC_KEY_free(ec_key);
        return -1;
    }

    BIGNUM *r = NULL;
    BIGNUM *s = NULL;
    ECDSA_SIG_get0(ec_sig, (const BIGNUM **)&r, (const BIGNUM **)&s);

    int ret = 0;
    if (BN_bn2binpad(r, signature + 0, SM2_PRIVKEY_SIZE) != SM2_PRIVKEY_SIZE ||
        BN_bn2binpad(s, signature + SM2_PRIVKEY_SIZE, SM2_PRIVKEY_SIZE) != SM2_PRIVKEY_SIZE) {
        ret = -1;
    }

    BN_clear_free(ec_privkey);
    ECDSA_SIG_free(ec_sig);
    EC_KEY_free(ec_key);

    return ret;
}

int sm2_verify(const unsigned char *msg, size_t msg_len, const unsigned char *pubkey, const unsigned char *signature) {
    EC_KEY *ec_key = EC_KEY_new_by_curve_name(SM2_NID);
    if (ec_key == NULL) {
        return -1;
    }

    const EC_GROUP *ec_group = EC_KEY_get0_group(ec_key);
    const EVP_MD *md = EVP_sm3();
    if (md == NULL) {
        EC_KEY_free(ec_key);
        return -1;
    }

    unsigned char digest[EVP_MAX_MD_SIZE];
    unsigned int digest_len;
    if (!EVP_Digest(msg, msg_len, digest, &digest_len, md, NULL)) {
        EC_KEY_free(ec_key);
        return -1;
    }

    EC_POINT *ec_pubkey = EC_POINT_new(ec_group);
    if (ec_pubkey == NULL) {
        EC_KEY_free(ec_key);
        return -1;
    }

    if (!EC_POINT_oct2point(ec_group, ec_pubkey, pubkey, SM2_PUBKEY_SIZE, NULL)) {
        EC_POINT_free(ec_pubkey);
        EC_KEY_free(ec_key);
        return -1;
    }

    ECDSA_SIG *ec_sig = ECDSA_SIG_new();
    if (ec_sig == NULL) {
        EC_POINT_free(ec_pubkey);
        EC_KEY_free(ec_key);
        return -1;
    }

    BIGNUM *r = BN_bin2bn(signature + 0, SM2_PRIVKEY_SIZE, NULL);
    BIGNUM *s = BN_bin2bn(signature + SM2_PRIVKEY_SIZE, SM2_PRIVKEY_SIZE, NULL);

    int ret = 0;
    if (r == NULL || s == NULL || !ECDSA_SIG_set0(ec_sig, r, s) || !ECDSA_do_verify(digest, digest_len, ec_sig, ec_pubkey)) {
        ret = -1;
    }

    BN_clear_free(r);
    BN_clear_free(s);
    ECDSA_SIG_free(ec_sig);
    EC_POINT_free(ec_pubkey);
    EC_KEY_free(ec_key);

    return ret;
}

此代码使用了OpenSSL库的EC模块和ECDSA模块实现了SM2算法的密钥生成、签名和验证功能。在使用之前需要先安装OpenSSL库并链接到编译器中。