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使用 Visual C++创建Crypto加/解密组件

王朝vc·作者佚名 2006-12-16

简介

这篇文章将教你如何使用 Visual C++ 和 ATL 工具和 Microsoft CryptoAPI 建立一个能加/解密数据的组件。

Crypto 101

本文使用Microsoft® Cryptographic Application Programming Interface (CryptoAPI),将苦涩难懂的逻辑算法操作隐藏起来，如果想知道详细信息请参看MSDN Library.如果想知道更多的密码系统，我推荐你看看这本书 Bruce Schneier's Applied Cryptography: Protocols, Algorithms, and Source Code in C

建立组件

首先，用"ATL COM AppWizard”建立一个新project。在这个例子中，我将其命名为”CryptoProj”。在 server type中选择”Dynamic Link Library (DLL)”，点按”Finish”继续。

定义界面

在 insert 菜单中点按"New ATL Object..."，选择 “Simple Object”，然后按 Next。

在 “Names” 栏中，设 short name 为 “Crypto”，其他项照下面的填写。

在 Attributes 栏，确定 Apartment Threading Model 被选上，Support IsupportErrorInfo 选项勾上，然后按 OK.

按右键点击 Icrypto ，点”Add Method”加一个方法.

将该方法取名为”Encrypt”，在参数栏输入"[in] BSTR bstrPlainText, [in] BSTR bstrPassword, [out, retval] VARIANT *vCipherText".

再加一个方法，取名为”Decrypt”，参数为"[in] VARIANT vCipherText, [in] BSTR bstrPassword, [out, retval] BSTR *bstrPlainText"

实现加密方法

需要包括 CryptoAPI 库，在 Crypto.cpp 头加一句： #include <wincrypt.h>

现在来定义我们需要的各种变量。STDMETHODIMP CCrypto::Encrypt(BSTR bstrPlainText,

BSTR bstrPassword,

VARIANT *vCipherText)

{

BYTE *pbData;

BYTE *pbPassword;

SAFEARRAY* psa;

HCRYPTPROV hProv = 0;

HCRYPTHASH hHash = 0;

HCRYPTKEY hKey = 0;

DWORD dwCryptDataLen = 0;

DWORD dwDataLen = 0;

DWORD dwError = 0;

char buffer[200];

USES_CONVERSION;

由于许多CryptoAPI 调用要用注册表，所以需要执行一句RevertToSelf().RevertToSelf();

下一步，我们需要将输入变量转化为我们能用的格式。dwDataLen = SysStringLen(bstrPlainText);

pbData = (BYTE*)OLE2A(bstrPlainText);

pbPassword = (BYTE*)OLE2A(bstrPassword);

然后，用CryptAcquireContext function取得省缺 Crypto provider的句柄。// Get handle to the default provider.

if (! CryptAcquireContext(&hProv,

"aspZoneCryptoComponent\0", MS_DEF_PROV,

PROV_RSA_FULL, CRYPT_MACHINE_KEYSET))

{

if (! CryptAcquireContext(&hProv,

"aspZoneCryptoComponent\0", MS_DEF_PROV,

PROV_RSA_FULL, (CRYPT_NEWKEYSET |

CRYPT_MACHINE_KEYSET)))

{

dwError = GetLastError();

sprintf(buffer, "Error %x during CryptAcquireContext",

dwError);

return Error(buffer);

}

我们通过创建一个 one-way-hash密码得到session key。 // Create a hash object.

if ( ! CryptCreateHash(hProv, CALG_MD5, 0, 0, &hHash)) {

dwError = GetLastError();

sprintf(buffer, "Error %x during CryptCreateHash", dwError);

return Error(buffer);

}

// Hash in the password.

if ( ! CryptHashData(hHash, pbPassword, SysStringLen(bstrPassword), 0)) {

dwError = GetLastError();

sprintf(buffer, "Error %x during CryptHashData", dwError);

return Error(buffer);

}

// Derive a session key from the hash object.

if ( ! CryptDeriveKey(hProv, ENCRYPT_ALGORITHM, hHash, 0, &hKey)) {

dwError = GetLastError();

sprintf(buffer, "Error %x during CryptDeriveKey", dwError);

return Error(buffer);

}

// Destroy hash object.

CryptDestroyHash(hHash);

hHash = 0;

现在来加密我们的数据。// Encrypt the Data.

dwCryptDataLen = dwDataLen;

if ( ! CryptEncrypt(hKey, 0, true, 0, pbData, &dwCryptDataLen, dwDataLen)) {

dwError = GetLastError();

sprintf(buffer, "Error %x during CryptEncrypt", dwError);

return Error(buffer);

}

我们将加密后的数据放入一个数组中，而不是一个string里，因为它可能会包含null。虽然 BSTR 能处理null的情况，但不能保证用户调用环境能正确处理，所以一个数组是最好的选择。// Place Encrypted Data into a VARIANT SAFEARRAY of VARIANT BYTE

SAFEARRAYBOUND rgsabound[] = {dwCryptDataLen, 0};

psa = SafeArrayCreate(VT_VARIANT, 1, rgsabound);

VARIANT* rgElems;

SafeArrayAccessData(psa, (LPVOID*)&rgElems);

for(DWORD i=0;i<dwCryptDataLen;i++){

VariantInit(&rgElems[i]);

rgElems[i].vt = VT_UI1;

rgElems[i].uiVal = pbData[i];

}

SafeArrayUnaccessData(psa);

VariantInit(vCipherText);

vCipherText->vt = (VT_ARRAY | VT_VARIANT) ;

vCipherText->parray = psa;

稍微整理一下，搞定。// Destroy session key.

if(hKey) CryptDestroyKey(hKey);

// Release provider handle.

if(hProv) CryptReleaseContext(hProv, 0);

return S_OK;

实现解密方法

首先定义变量。STDMETHODIMP CCrypto::Decrypt(VARIANT vCipherText,

BSTR bstrPassword,

BSTR *bstrPlainText)

{

HCRYPTPROV hProv = 0;

HCRYPTHASH hHash = 0;

HCRYPTKEY hKey = 0;

SAFEARRAY* psa;

VARIANT HUGEP *pVar;

BYTE *pbData;

BYTE *pbPassword;

long lBound, uBound;

DWORD dwCryptDataLen = 0;

DWORD dwOffset = 0;

DWORD dwError = 0;

char buffer[200];

USES_CONVERSION;

同样的原因，我们要调用RevertToSelf()RevertToSelf();

现在，当接收一个数组参数作为变量，该数组可能藏在结构中的某个地方，所以需要一个判断嵌套。//Get the safe array out of the Variant.

if (vCipherText.vt == (VT_VARIANT | VT_BYREF))

{

if (vCipherText.pvarVal->vt == (VT_ARRAY | VT_VARIANT))

SafeArrayCopy(vCipherText.pvarVal->parray, &psa);

else

{

if (vCipherText.pvarVal->vt == (VT_ARRAY | VT_VARIANT | VT_BYREF))

SafeArrayCopy(*(vCipherText.pvarVal->pparray), &psa);

}

else

{

if (vCipherText.vt == (VT_ARRAY | VT_VARIANT | VT_BYREF))

SafeArrayCopy(*(vCipherText.pparray), &psa);

else

{

if (vCipherText.vt == (VT_ARRAY | VT_VARIANT))

SafeArrayCopy(vCipherText.parray, &psa);

else

return DISP_E_TYPEMISMATCH;

}

需要密文和密码都是BYTE*类型。//Convert the SAFEARRAY into a form we can use.

SafeArrayAccessData(psa, (void HUGEP* FAR*)&pVar);

SafeArrayGetLBound(psa, 1, &lBound);

SafeArrayGetUBound(psa, 1, &uBound);

dwOffset = 0 - lBound;

dwCryptDataLen = uBound + dwOffset + 1;

//Allocate memory

pbData = (BYTE *)malloc(dwCryptDataLen);

//Copy the array

for(DWORD i = lBound; i <= uBound; i++){ if( ! (pVar[i].vt & VT_UI1)){ //Data Elements must be VT_UI1 (Bytes). free(pbData); return DISP_E_TYPEMISMATCH; } pbData[i + dwOffset]="pVar[i].uiVal;" } //Get Password pbPassword="(BYTE*)OLE2A(bstrPassword);</PRE">

取得 Crypto Provider 的句柄。// Get handle to the default provider.

if (! CryptAcquireContext(&hProv, "aspZoneCryptoComponent\0",

MS_DEF_PROV, PROV_RSA_FULL, CRYPT_MACHINE_KEYSET))

{

if (! CryptAcquireContext(&hProv, "aspZoneCryptoComponent\0",

MS_DEF_PROV, PROV_RSA_FULL, (CRYPT_NEWKEYSET | CRYPT_MACHINE_KEYSET)))

{

dwError = GetLastError();

sprintf(buffer, "Error %x during CryptAcquireContext", dwError);

return Error(buffer);

}

从 password 中得到 session key.// Create a hash object.