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C++实现常见加密算法
2023-07-08 14:34:51 深夜i     --     --
C++ encryption algorithms implementation common

C++是一门常用的程序设计语言，也是实现加密算法的一种途径。加密算法是通过对数据进行转换，使其难以被未经授权的用户读取或理解，以保护数据的安全性。下面介绍一些常见的加密算法及其在C++中的实现。

1. Caesar密码

Caesar密码是一种简单的加密算法，它通过对明文进行每个字符位移一定的距离来获得密文。在C++中，可以使用字符串的ASCII码实现Caesar密码加密过程。具体实现如下：



string Caesar_Encrypt(string plaintext, int offset){


  string ciphertext = plaintext;


  for (int i = 0; i < plaintext.length(); i++) {


    ciphertext[i] = 'A' + ((plaintext[i] - 'A' + offset) % 26);


  }


  return ciphertext;


}


string Caesar_Decrypt(string ciphertext, int offset){


  string plaintext = ciphertext;


  for (int i = 0; i < ciphertext.length(); i++) {


    plaintext[i] = 'A' + ((ciphertext[i] - 'A' - offset + 26) % 26);


  }


  return plaintext;


}

2. DES加密

DES（Data Encryption Standard）是一种广泛使用的对称加密算法，其中输入数据分成64位的明文块，使用56位的密钥进行加密，输出64位的密文块。C++中可以使用OpenSSL库来实现DES加密，如下所示：



#include <openssl/des.h>


string DES_Encrypt(string plaintext, string key){


  DES_cblock keyEncrypt;


  DES_cblock ivec;


  DES_key_schedule keySchedule;


  memset((void*)keyEncrypt, 0, 8);


  for (int i = 0; i < key.length() && i < 8; i++) {


    keyEncrypt[i] = key[i];


  }


  memset((void*)ivec, 0, 8);


  DES_set_key_checked(&keyEncrypt, &keySchedule);


  string ciphertext = "";


  const_DES_cblock inputText;


  DES_cblock outputText;


  int inputLen = 0, len;


  while (inputLen < plaintext.length()) {


    memset((void*)inputText, 0, 8);


    len = 8;


    if (inputLen + len > plaintext.length()) {


      len = plaintext.length() - inputLen;


    }


    memcpy(inputText, plaintext.c_str() + inputLen, len);


    DES_ncbc_encrypt(inputText, outputText, len, &keySchedule, &ivec, DES_ENCRYPT);


    inputLen += len;


    for (int i = 0; i < 8; i++) {


      ciphertext += outputText[i];


    }


  }


  return ciphertext;


}


string DES_Decrypt(string ciphertext, string key){


  DES_cblock keyEncrypt;


  DES_cblock ivec;


  DES_key_schedule keySchedule;


  memset(keyEncrypt, 0, 8);


  for (int i = 0; i < key.length() && i < 8; i++) {


    keyEncrypt[i] = key[i];


  }


  memset(ivec, 0, 8);


  DES_set_key_checked(&keyEncrypt, &keySchedule);


  string plaintext = "";


  const_DES_cblock inputText;


  DES_cblock outputText;


  int inputLen = 0, len;


  while (inputLen < ciphertext.length()){


    memset(inputText, 0, 8);


    len = 8;


    if (inputLen + len > ciphertext.length()) {


      len = ciphertext.length() - inputLen;


    }


    memcpy(inputText, ciphertext.c_str() + inputLen, len);


    DES_ncbc_encrypt(inputText, outputText, len, &keySchedule, &ivec, DES_DECRYPT);


    inputLen += len;


    plaintext += string(reinterpret_cast<const char*>(outputText));


  }


  return plaintext;


}

3. RSA加密

RSA（Rivest-Shamir-Adleman）加密算法是一种非对称加密算法，它使用一个公共密钥和一个私有密钥来加密和解密数据，常用于网络数据传输和数字签名等。在C++中，可以使用OpenSSL库来实现RSA加密，如下所示：



#include <openssl/rsa.h>


#include <openssl/pem.h>


string RSA_Encrypt(string plaintext, string publicKey){


  RSA *rsa = NULL;


  BIO *keyBio = BIO_new_mem_buf(publicKey.c_str(), -1);


  rsa = PEM_read_bio_RSA_PUBKEY(keyBio, &rsa, NULL, NULL);


  int rsa_len = RSA_size(rsa);


  char *encryptText = new char[rsa_len + 1];


  memset(encryptText, 0, rsa_len + 1);


  int len = RSA_public_encrypt(plaintext.length(), (const unsigned char*)plaintext.c_str(), (unsigned char*)encryptText, rsa, RSA_PKCS1_PADDING);


  if (len == -1)


    return "";


  


  string ciphertext = "";


  for (int i = 0; i < len; i++) {


    ciphertext += encryptText[i];


  }


  delete[] encryptText;


  RSA_free(rsa);


  BIO_free(keyBio);


  return ciphertext;


}


string RSA_Decrypt(string ciphertext, string privateKey){


  RSA *rsa = NULL;


  BIO *keyBio = BIO_new_mem_buf(privateKey.c_str(), -1);


  rsa = PEM_read_bio_RSAPrivateKey(keyBio, &rsa, NULL, NULL);


  int rsa_len = RSA_size(rsa);


  char *decryptText = new char[rsa_len + 1];


  memset(decryptText, 0, rsa_len + 1);


  int len = RSA_private_decrypt(ciphertext.length(), (const unsigned char*)ciphertext.c_str(), (unsigned char*)decryptText, rsa, RSA_PKCS1_PADDING);


  if (len == -1)


    return "";


  


  string plaintext = "";


  for (int i = 0; i < len; i++) {


    plaintext += decryptText[i];


  }


  delete[] decryptText;


  RSA_free(rsa);


  BIO_free(keyBio);


  return plaintext;


}

总之，C++是实现加密算法的一种选择，不同的加密算法有不同的实现方法。以上是一些常见的加密算法及其在C++中的实现。

  
  

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