C++如何在Linux中進行數據加密解密

在Linux中，你可以使用OpenSSL庫來進行數據的加密和解密。OpenSSL是一個強大的安全套接字層（SSL）和傳輸層安全（TLS）庫，它提供了各種加密算法，包括對稱加密算法（如AES）、非對稱加密算法（如RSA）以及哈希函數（如SHA）等。

以下是一個簡單的示例，展示如何使用OpenSSL庫進行AES對稱加密和解密：

安裝OpenSSL庫

首先，確保你的Linux系統上已經安裝了OpenSSL庫。如果沒有安裝，可以使用以下命令進行安裝：

sudo apt-get update
sudo apt-get install libssl-dev

AES加密和解密示例

以下是一個使用AES-256-CBC算法進行加密和解密的C++示例代碼：

#include <iostream>
#include <openssl/aes.h>
#include <openssl/rand.h>
#include <cstring>

// 加密函數
std::string aes_encrypt(const std::string& plaintext, const std::string& key, const std::string& iv) {
    AES_KEY enc_key;
    AES_set_encrypt_key(reinterpret_cast<const unsigned char*>(key.c_str()), 256, &enc_key);

    int len = plaintext.size();
    int ciphertext_len = len + AES_BLOCK_SIZE;
    std::string ciphertext(ciphertext_len, '\0');

    AES_cbc_encrypt(reinterpret_cast<const unsigned char*>(plaintext.c_str()), 
                    reinterpret_cast<unsigned char*>(&ciphertext[0]), 
                    len, &enc_key, 
                    reinterpret_cast<const unsigned char*>(iv.c_str()), 
                    AES_ENCRYPT);

    return ciphertext;
}

// 解密函數
std::string aes_decrypt(const std::string& ciphertext, const std::string& key, const std::string& iv) {
    AES_KEY dec_key;
    AES_set_decrypt_key(reinterpret_cast<const unsigned char*>(key.c_str()), 256, &dec_key);

    int len = ciphertext.size();
    int plaintext_len = len - AES_BLOCK_SIZE;
    std::string plaintext(plaintext_len, '\0');

    AES_cbc_encrypt(reinterpret_cast<const unsigned char*>(ciphertext.c_str()), 
                    reinterpret_cast<unsigned char*>(&plaintext[0]), 
                    len, &dec_key, 
                    reinterpret_cast<const unsigned char*>(iv.c_str()), 
                    AES_DECRYPT);

    return plaintext;
}

int main() {
    std::string key = "0123456789abcdef0123456789abcdef"; // 32字節密鑰
    std::string iv = "0123456789abcdef"; // 16字節IV

    std::string plaintext = "Hello, World!";
    std::cout << "Plaintext: " << plaintext << std::endl;

    std::string ciphertext = aes_encrypt(plaintext, key, iv);
    std::cout << "Ciphertext: ";
    for (char c : ciphertext) {
        std::cout << std::hex << (int)c;
    }
    std::cout << std::endl;

    std::string decrypted_text = aes_decrypt(ciphertext, key, iv);
    std::cout << "Decrypted text: " << decrypted_text << std::endl;

    return 0;
}

編譯和運行

使用以下命令編譯和運行上述代碼：

g++ -o aes_example aes_example.cpp -lcrypto
./aes_example

解釋

1. AES加密：

   • AES_set_encrypt_key：設置加密密鑰。
   • AES_cbc_encrypt：進行AES CBC模式加密。

2. AES解密：

   • AES_set_decrypt_key：設置解密密鑰。
   • AES_cbc_encrypt：進行AES CBC模式解密。

注意事項

• 密鑰和IV的長度必須符合所選算法的要求。例如，AES-256-CBC需要32字節的密鑰和16字節的IV。
• 在實際應用中，密鑰和IV應該是隨機生成的，并且安全地存儲和傳輸。
• 錯誤處理在實際應用中非常重要，這里為了簡潔起見沒有包含錯誤處理代碼。

通過這種方式，你可以在Linux中使用C++和OpenSSL庫進行數據的加密和解密。