文件加解密完整性校验

1、上海电力学院 网络安全程序设计 实验报告 题目： 基于CryptoAPI 实现文件加解密、完整性校验院系： 计算机科学与技术学院 专业年级： 信息安全 三年级 学生姓名：吴xx 学号： xxxxxxxx 一、实验目的和要求： 掌握基于CryptoAPI文件加密、解密、完整性校验的流程以及实现方法。二、实验内容：1） 基于CryptoAPI的文件加密；2） 基于CryptoAPI的文件解密；三、主要实验设备： PC机，Windows XP，VC+6.0. 四、实验步骤 1）在VC下配置CryptoAPI编译环境 2) 在VC+6.0下实现基于CryptoAPI的文件加密。3) 在VC+6.0下实

2、现基于CryptoAPI的文件解密。4）实现基于CryptAPI实现基于MD5的文件完整性校验。 要求：1） 给出算法的详细实现过程。a) 获得csp句柄b) 构造密钥c) 数据加密d) 数据解密e) 释放相关资源2） 给出算法实现的流程图1. 加密时：（1）创建会话密钥 （2）加密数据 （3）安全保存或交换会话密钥2. 解密时：（1）获取会话密钥 （2）解密数据基于CryptoAPI的文件加密#ifndef _WIN32_WINNT#define _WIN32_WINNT 0x0400#endif#include<stdio.h>#include<string.h>#

3、include<conio.h>#include<windows.h>#include<wincrypt.h>#define MY_ENCODING_TYPE (PKCS_7_ASN_ENCODING|X509_ASN_ENCODING)#define KEYLENGTH 0x00800000void HandleError(char*s);HCRYPTPROV GetCryptProv();#define ENCRYPT_ALGORITHM CALG_RC4#define ENCRYPT_BLOCK_SIZE 8BOOL EncryptFile( PCHA

4、R szSource, PCHAR szDestination, PCHAR szPassword);HCRYPTKEY GenKeyByPassword(HCRYPTPROV hCryptProv,PCHAR szPassword);HCRYPTKEY GenKeyByRandom(HCRYPTPROV hCryptProv,FILE*hDestination);void main(void)PCHAR szSource;PCHAR szDestination;CHAR szPassword100=""char response;if(!(szSource=(char*)

5、malloc(100)HandleError("Memory allocation failed.");if(!(szDestination=(char*)malloc(100)HandleError("Memory allocation failed.");printf("加密一个文件.nn");printf("请输入需要被加密文件的名称:");fgets(szSource,100,stdin);if(szSourcestrlen(szSource)-1='n')szSourcestrlen(sz

6、Source)-1='0'printf("请输入需要输出文件文件的名称：");fgets(szDestination,100,stdin);if(szDestinationstrlen(szDestination)-1='n')szDestinationstrlen(szDestination)-1='0'printf("要使用密码对这个文件加密吗？（y/n)");response=getchar();if(response='y')printf("请输入密码:");ge

7、tchar();gets(szPassword);elseprintf("密钥将生成但没有使用密码.n");if(EncryptFile(szSource,szDestination,szPassword)printf("对文件%s的加密已经成功1n",szSource);printf("加密后的数据存储在文件%s中.n",szDestination);elseHandleError("解密文件出错!");if(szSource)free(szSource);if(szDestination)free(szDest

8、ination);static BOOL EncryptFile(PCHAR szSource,PCHAR szDestination,PCHAR szPassword)FILE *hSource;FILE *hDestination;HCRYPTPROV hCryptProv;HCRYPTKEY hKey;PBYTE pbBuffer;DWORD dwBlockLen;DWORD dwBufferLen;DWORD dwCount;if(hSource=fopen(szSource,"rb")printf("原文件%s已经打开.n",szSource)

9、;elseHandleError("打开原文件出错!");if(hDestination=fopen(szDestination,"wb")printf("目标文件%s已经打开.n",szDestination);elseHandleError("打开目标文件出错!");hCryptProv=GetCryptProv();if(!szPassword|strcmp(szPassword,"")=0)hKey=GenKeyByRandom(hCryptProv,hDestination);else

10、hKey=GenKeyByPassword(hCryptProv,szPassword);dwBlockLen=1000-1000%ENCRYPT_BLOCK_SIZE;if(ENCRYPT_BLOCK_SIZE>1)dwBufferLen=dwBlockLen + ENCRYPT_BLOCK_SIZE;elsedwBufferLen=dwBlockLen;if(pbBuffer=(BYTE*)malloc(dwBufferLen)printf("已经为缓冲区分配了内存.n");elseHandleError("所需内存不够.n");dodwCou

11、nt=fread(pbBuffer,1,dwBlockLen,hSource);if(ferror(hSource)HandleError("读取明文文件出错!n");if(!CryptEncrypt(hKey,0,feof(hSource),0,pbBuffer,&dwCount,dwBufferLen)HandleError("Error during CryptEncrypt.n");fwrite(pbBuffer,1,dwCount,hDestination);if(ferror(hDestination)HandleError(&quo

12、t;写入密文时出错."); while(!feof(hSource);if(hSource)if(fclose(hSource)HandleError("关闭原文件出错!");if(hDestination)if(fclose(hDestination)HandleError("关闭目标文件出错!");if(pbBuffer)free(pbBuffer);if(hKey)if(!(CryptDestroyKey(hKey)HandleError("Error during CryptDestroyKey");if(hCryp

13、tProv)if(!(CryptReleaseContext(hCryptProv,0)HandleError("Error during CryptReleaseContext");return(TRUE);HCRYPTPROV GetCryptProv()HCRYPTPROV hCryptProv;if(CryptAcquireContext(&hCryptProv,NULL,MS_ENHANCED_PROV,PROV_RSA_FULL,0)printf("加密服务提供者句柄获取成功!n");elseif(!CryptAcquireConte

14、xt(&hCryptProv,NULL,MS_ENHANCED_PROV,PROV_RSA_FULL,CRYPT_NEWKEYSET)HandleError("重新建立一个新的密钥集出错!");return hCryptProv;void HandleError(char*s)printf("程序执行发成错误!n");printf("%sn");printf("错误代码为:%x.n",GetLastError();printf("程序终止执行!n");exit(1);HCRYPTKEY

15、GenKeyByRandom(HCRYPTPROV hCryptProv,FILE*hDestination)HCRYPTKEY hKey;HCRYPTKEY hXchgKey;PBYTE pbKeyBlob;DWORD dwKeyBlobLen;if(CryptGenKey(hCryptProv,ENCRYPT_ALGORITHM,KEYLENGTH|CRYPT_EXPORTABLE,&hKey)printf("一个会话密钥已经被创建.n");elseHandleError("Error during CryptGenKey.n");if(Cr

16、yptGenKey(hCryptProv,AT_KEYEXCHANGE,0,&hXchgKey)printf("交换密钥对已经创建.n");elseHandleError("在试图创建交换密钥时出错.n");if(CryptExportKey(hKey,hXchgKey,SIMPLEBLOB,0,NULL,&dwKeyBlobLen)printf("此密钥块的长度是%d字节.n",dwKeyBlobLen);elseHandleError("计算密钥数据块长度出错!n");if(pbKeyBlob=

17、(BYTE*)malloc(dwKeyBlobLen)printf("已经问此密钥分配了内存.n");elseHandleError("所需内存不够.n");if(CryptExportKey(hKey,hXchgKey,SIMPLEBLOB,0,pbKeyBlob,&dwKeyBlobLen)printf("此回话密钥已经被导出.n");elseHandleError("Error during CryptEXprotKey!n");if(hXchgKey)if(!(CryptDestroyKey(hXc

18、hgKey)HandleError("Error during CryptDestroyKey");hXchgKey=0;fwrite(&dwKeyBlobLen,sizeof(DWORD),1,hDestination);if(ferror(hDestination)HandleError("写密钥块长度出错.");elseprintf("密钥块长度已经被写入.n");fwrite(pbKeyBlob,1,dwKeyBlobLen,hDestination);if(ferror(hDestination)HandleErro

19、r("写入密钥数据出错");elseprintf("此密钥块数据已经被写入目标文件.n");free(pbKeyBlob);return hKey; HCRYPTKEY GenKeyByPassword(HCRYPTPROV hCryptProv,PCHAR szPassword) HCRYPTKEY hKey;HCRYPTHASH hHash;if(CryptCreateHash( hCryptProv, CALG_MD5, 0, 0, &hHash)printf("一个哈希句柄已经被创建.n");elseHandleErr

20、or("Error during CryptCreateHash!n");if(CryptHashData( hHash, (BYTE*)szPassword, strlen(szPassword), 0)printf("密码已经被添加到哈希表中.n");elseHandleError("Error during CryptHashData.n");if(CryptDeriveKey( hCryptProv, ENCRYPT_ALGORITHM, hHash, KEYLENGTH, &hKey)printf("通过密

21、码的哈希值获得了加密密钥.n");elseHandleError("Error during CryptDeriveKey!n");if(hHash)if(!(CryptDestroyHash(hHash)HandleError("Error during CryptDestroyHash");hHash=0;return hKey;#ifndef _WIN32_WINNT#define _WIN32_WINNT 0x0400#endif#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#incl

22、ude <windows.h>/#include <wincrypt.h>#define MY_ENCODING_TYPE (PKCS_7_ASN_ENCODING | X509_ASN_ENCODING)#define KEYLENGTH 0x00800000#define ENCRYPT_ALGORITHM CALG_RC2 #define ENCRYPT_BLOCK_SIZE 8 void HandleError(char *s);BOOL CryEncryptFile( PCHAR szSource, PCHAR szDestination, PCHAR szP

23、assword); BOOL CryDecryptFile( PCHAR szSource, PCHAR szDestination, PCHAR szPassword); void Test_15_2()PCHAR szSource; PCHAR szDestination; PCHAR szPassword; char response;if(!(szSource=(char *)malloc(100)HandleError("malloc 失败.");if(!(szDestination=(char *)malloc(100)HandleError("mal

24、loc 失败.");if(!(szPassword=(char *)malloc(100)HandleError("malloc 失败.");printf("文件解密. nn");printf("输入待解密的文件名: ");scanf("%s",szSource);printf("输入明文保存文件名: ");scanf("%s",szDestination);printf("是否使用口令加密的文件? ( y/n ) ");getchar();sc

25、anf("%c",&response);if(response = 'y')printf("输入口令:");scanf("%s",szPassword);elseprintf("没有使用口令加密，加密密钥以密文的形式保存在文件中。n");free(szPassword);szPassword = NULL;if(!CryDecryptFile(szSource, szDestination, szPassword)printf("n解密文件失败. n"); else pr

26、intf("n解密文件%s 成功 n", szSource);printf("解密后的文件保存为 %s .n",szDestination);/*函数功能：解密文件 参数：szSource：IN，待解密的密文文件路径szDestination:IN 加密后的明文文件路径szPassword:IN 口令*/static BOOL CryDecryptFile( PCHAR szSource, PCHAR szDestination, PCHAR szPassword) /-/ 声明变量FILE *hSource;/解密的密文文件句柄FILE *hDesti

27、nation;/明文文件句柄HCRYPTPROV hCryptProv; /CSP句柄HCRYPTKEY hKey;/密钥句柄HCRYPTHASH hHash;/摘要句柄PBYTE pbKeyBlob = NULL; DWORD dwKeyBlobLen; PBYTE pbBuffer; DWORD dwBlockLen; DWORD dwBufferLen; DWORD dwCount; BOOL status = FALSE; /-/ 打开密文文件if(!(hSource = fopen(szSource,"rb") HandleError("打开密文文件失败

28、 !");/-/ 打开目标文件即解密后的明文文件if(!(hDestination = fopen(szDestination,"wb")HandleError("打开明文文件失败 !"); /-/ 获得CSP句柄if(!CryptAcquireContext( &hCryptProv, NULL, MS_ENHANCED_PROV, PROV_RSA_FULL, 0) HandleError("调用 CryptAcquireContext 函数出错 !"); /-/ 检查szPassword是否为空if(!szPa

29、ssword) /szPassword为空 /-/ 使用保存在文件中的加密密钥解密 /从密文文件中读取密钥 fread(&dwKeyBlobLen, sizeof(DWORD), 1, hSource); if(ferror(hSource) | feof(hSource)HandleError("读文件头失败!"); if(!(pbKeyBlob = (BYTE *)malloc(dwKeyBlobLen)HandleError("申请内存失败！."); fread(pbKeyBlob, 1, dwKeyBlobLen, hSource); i

30、f(ferror(hSource) | feof(hSource)HandleError("读文件头失败!"); /-/ 导入密钥到CSP，使用私钥解密会话密钥，产生hKey。if(!CryptImportKey( hCryptProv, pbKeyBlob, dwKeyBlobLen, 0, 0, &hKey) HandleError("调用 CryptImportKey 函数出错 !"); else /口令非空，口令派生出的会话密钥解密文件 /-/ 创建哈希对象if(!CryptCreateHash( hCryptProv, CALG_MD5

31、, 0, 0, &hHash)HandleError("调用 CryptCreateHash 函数出错 !"); /-/ 哈希口令if(!CryptHashData( hHash, (BYTE *)szPassword, strlen(szPassword), 0) HandleError("调用 CryptHashData 函数出错 !"); /-/ 从哈希对象中派生出会话密钥if(!CryptDeriveKey( hCryptProv, ENCRYPT_ALGORITHM, hHash, KEYLENGTH, &hKey) Handl

32、eError("调用 CryptDeriveKey 函数出错 !"); /-/ 销毁哈希对象CryptDestroyHash(hHash); hHash = 0; /-/现在已经获得了解密数据的会话密钥。dwBlockLen = 1000 - 1000 % ENCRYPT_BLOCK_SIZE; dwBufferLen = dwBlockLen; if(!(pbBuffer = (BYTE *)malloc(dwBufferLen) HandleError("Out of memory!n"); /-/ 解密密文，并把明文写到明文文件中。do /-/ 循环读取密文dwCount = fread( pbBuffer, 1, dwBlockLen, hSource); if(ferror(hSource)HandleError("读取密文失败!");/-/ 数据解密if(!CryptDecrypt( hKey, 0, feof(hSource), 0, pbBuffer, &dwCount) HandleError("CryptDecrypt解密失败!"); /-/ 写明文数