数字签名及加密C语言实现

数字签名和加密是两个不同的概念，需要分别实现。

首先，数字签名是一种用于验证数据完整性和身份验证的技术，其基本原理是使用私钥对数据进行加密，然后使用公钥进行解密，以确保数据的来源和完整性。以下是一个使用 OpenSSL 库进行数字签名的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <openssl/rsa.h>
#include <openssl/pem.h>

#define KEY_LENGTH 2048
#define SIGN_LENGTH 256

int main()
{
    RSA *rsa;
    unsigned char data[] = "Hello, world!";
    unsigned char sign[SIGN_LENGTH];
    unsigned int sign_len;
    
    // 生成 RSA 密钥对
    rsa = RSA_generate_key(KEY_LENGTH, RSA_F4, NULL, NULL);
    
    // 对数据进行签名
    if (RSA_sign(NID_sha256, data, sizeof(data) - 1, sign, &sign_len, rsa) != 1) {
        printf("Error: RSA_sign\n");
        exit(1);
    }
    
    // 验证签名
    if (RSA_verify(NID_sha256, data, sizeof(data) - 1, sign, sign_len, rsa) != 1) {
        printf("Error: RSA_verify\n");
        exit(1);
    }
    
    printf("Signature passed verification.\n");
    RSA_free(rsa);
    return 0;
}

其次，加密是一种保护数据机密性的技术，其基本原理是使用公钥对数据进行加密，然后使用私钥进行解密。以下是一个使用 OpenSSL 库进行加密的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <openssl/rsa.h>
#include <openssl/pem.h>

#define KEY_LENGTH 2048

int main()
{
    RSA *rsa;
    unsigned char data[] = "Hello, world!";
    unsigned char encrypted[KEY_LENGTH / 8];
    unsigned char decrypted[KEY_LENGTH / 8];
    int encrypted_length, decrypted_length;
    
    // 生成 RSA 密钥对
    rsa = RSA_generate_key(KEY_LENGTH, RSA_F4, NULL, NULL);
    
    // 对数据进行加密
    encrypted_length = RSA_public_encrypt(sizeof(data) - 1, data, encrypted, rsa, RSA_PKCS1_PADDING);
    if (encrypted_length == -1) {
        printf("Error: RSA_public_encrypt\n");
        exit(1);
    }
    
    // 对数据进行解密
    decrypted_length = RSA_private_decrypt(encrypted_length, encrypted, decrypted, rsa, RSA_PKCS1_PADDING);
    if (decrypted_length == -1) {
        printf("Error: RSA_private_decrypt\n");
        exit(1);
    }
    
    printf("Encrypted: ");
    for (int i = 0; i < encrypted_length; i++) {
        printf("%02X ", encrypted[i]);
    }
    printf("\n");
    
    printf("Decrypted: %s\n", decrypted);
    RSA_free(rsa);
    return 0;
}

需要注意的是，在实际应用中，数字签名和加密通常是结合使用的，以确保数据的完整性和机密性。