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。

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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。

C语言实现AES-128 CMAC算法

AES-128 CMAC（Cipher Mode with Additional Authentication Code）是一种基于AES（高级加密标准）的消息认证码计算方法，用于验证数据的完整性和来源。在C语言中实现AES-128 CMAC需要以下步骤：

1. **准备库**：首先确保你已经包含了相应的AES加密库，如OpenSSL、Crypto++或自定义的AES模块。

#include <openssl/aes.h>

2. **生成随机初始化向量（IV）**：CMAC使用一个特定的IV，通常是在加密过程中生成并保密的。

3. **设置CMAC函数**：AES-CMAC的计算过程涉及到对AES进行两次操作：一次作为加密，一次作为解密（反向模式）。你需要创建一个`AES_KEY`结构并将其配置为AES-128。

4. **计算CMAC**：定义一个函数，输入数据块、长度以及预设的密钥和IV。使用AES_ECB_encrypt函数（ECB模式下）和AES_decrypt函数来完成计算。

void cmac(const unsigned char *key, const unsigned char *iv,
          const unsigned char *data, size_t data_len, unsigned char mac[AES_BLOCK_SIZE])
{
    AES_KEY aes_key;
    AES_set_encrypt_key(key, 128, &aes_key); // 使用128位密钥

    unsigned char input[AES_BLOCK_SIZE + data_len];
    memcpy(input, iv, AES_BLOCK_SIZE);
    memcpy(&input[AES_BLOCK_SIZE], data, data_len);

    AES_cmac_encrypt(input, mac, &aes_key, NULL, AES_ENCRYPT); // 第一轮加密
    AES_cmac_encrypt(mac, mac, &aes_key, NULL, AES_DECRYPT); // 第二轮解密
}

5. **验证**：接收一个MAC和一组数据，再次使用相同的密钥和IV通过上述函数计算MAC，然后比较两者是否一致。

注意：这个例子是一个简化的版本，实际应用中需要考虑错误处理、数据分块和填充等问题，并且一些库可能会提供专门的API来进行更高效和安全的CMAC计算。