《安全编程技术》实验五 Windows CryptoAPI的使用
一、实验目的与要求：
（一）实验目的
该实验为设计性实验，实验目的如下：
- 熟悉Windows CryptoAPI提供的常用函数接口。
- 掌握Windows CryptoAPI的使用。
（二）实验要求
- 本实验一人一组，编程语言任选。
- 要求学生掌握伪随机数的生成原理，了解常用的伪随机数生成算法，并熟练掌握所选的编程语言。
- 要求学生能够设计和实现一个小型密码系统，具体要求如下：
- 界面友好，操作方便。
- 利用Windows CryptoAPI完成该密码系统的相关功能，如加解密、摘要运算、数字签名等。
- 实验报告要求：
- 实验报告要求包括实验目的、实验要求、实验内容（系统的设计和实现）、实验结果分析和实验体会等，重点在于实验内容（系统的设计和实现）和实验结果分析。实验报告要求上传和打印。
- 写出系统设计和实现过程中的心得和体会，并回答实验中的思考题。
- 实验报告撰写规范请见附。
二、实验内容、步骤及结论
（一）实验内容
- 熟悉Windows CryptoAPI提供的常用函数接口。
- 掌握Windows CryptoAPI的使用。
- 利用Windows CryptoAPI设计和实现一个小型密码系统（如文件加密机），完成加解密、摘要运算、数字签名等功能。
（二）代码
// https://learn.microsoft.com/zh-cn/windows/win32/seccrypto/example-c-program-encrypting-a-file
// https://www.cnblogs.com/King-King/p/14701748.html
// https://blog.csdn.net/sunhf_my/article/details/1679986
#include <tchar.h>
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#include <wincrypt.h>
#include <conio.h>
// Link with the Advapi32.lib file.
#pragma comment (lib, "advapi32")
#define MY_ENCODING_TYPE (PKCS_7_ASN_ENCODING | X509_ASN_ENCODING)
#define KEYLENGTH 0x00800000
//--------------------------------------------------------------------
// These additional #define statements are required.
#define ENCRYPT_ALGORITHM CALG_RC4
#define ENCRYPT_BLOCK_SIZE 8
#define MAX_FILE_SIZE 4000000
#define SIGNATURE_SIZE 500
BYTE* pbKeyBlob; // 用来保存导出的公钥
DWORD dwBlobLen;
void HandleError(char* s) {
fprintf(stderr, "运行程序时出现错误。\n");
fprintf(stderr, "%s\n", s);
fprintf(stderr, "Error number %x.\n", GetLastError());
fprintf(stderr, "程序终止。\n");
exit(1);
} // End of HandleError
//-----------------------------------------------------------------------
// Code for the function VerifyFile 功能：验证数字签名
extern BOOL VerifyFile(
PCHAR szSource, //原文件
PCHAR szSignature) { //数字签名文件
//--------------------------------------------------------------------
// Declare and initialize local variables.
FILE* hSource;
FILE* hSignature;
HCRYPTPROV hCryptProv; //CSP：钥匙容器
HCRYPTKEY hKey; //公钥对：包括配对的一个公钥和一个密钥
HCRYPTKEY hPubKey; //公钥对中的公钥
HCRYPTHASH hHash; //hash对象，用于对数据文件进行hash处理，得到hash值
//公钥签名就是针对hash值进行签名，而不是原文件，
//这是因为公钥处理的速度非常慢
BYTE* pbSignature;
DWORD dwSigLen;
PBYTE pbBuffer;
DWORD dwBufferLen;
DWORD dwCount;
//DWORD dwBlobLen;
//--------------------------------------------------------------------
// Open source file.
if (hSource = fopen(szSource, "rb")) {
printf("\n源明文文件 %s 已打开。\n", szSource);
} else {
HandleError("\n打开源代码明文文件时出错!");
}
//--------------------------------------------------------------------
// Allocate memory.
if (pbBuffer = (BYTE*)malloc(MAX_FILE_SIZE)) {
printf("已为缓冲区分配了内存。 \n");
} else {
HandleError("内存不足。\n");
}
//将源文件读入pbBuffer
dwCount = fread(pbBuffer, 1, MAX_FILE_SIZE, hSource);
if (ferror(hSource)) {
HandleError("读取明文错误!\n");
}
//---------------------------------------------------------------------
// Open signature file 读入签名文件（特殊处理：直接采用保留在内存中的签名来进行验证）
if (hSignature = fopen(szSignature, "rb")) {
printf("\n签名明文文件 %s 已打开。\n", szSignature);
} else {
HandleError("\n打开签名文件时出错!");
}
//--------------------------------------------------------------------
// Allocate memory.
if (pbSignature = (BYTE*)malloc(SIGNATURE_SIZE)) {
printf("已为缓冲区分配了内存。\n");
} else {
HandleError("内存不足。\n");
}
//将签名读入pbSignature
dwSigLen = fread(pbSignature, 1, SIGNATURE_SIZE, hSignature);
if (ferror(hSource)) {
HandleError("读取明文错误!\n");
}
//以下获得一个CSP句柄
if (CryptAcquireContext(
&hCryptProv, //调用完成之后hCryptProv保存密钥容器的句柄
NULL, //NULL表示使用默认密钥容器，默认密钥容器名为用户登陆名
NULL,
PROV_RSA_FULL,
0)) {
printf("已获取加密提供程序。\n");
} else {
if (CryptAcquireContext(
&hCryptProv,
NULL,
NULL,
PROV_RSA_FULL,
CRYPT_NEWKEYSET)) { //创建密钥容器
//创建密钥容器成功，并得到CSP句柄
printf("已经创建了一个新的密钥容器。\n");
} else {
HandleError("无法创建新的密钥容器。\n");
}
}
//导入 pbKeyBlob 公钥（这个公钥与签名时所用的私钥配对，在签名时导出到pbKeyBlob中）
if (CryptImportKey(
hCryptProv,
pbKeyBlob,
dwBlobLen,
0,
0,
&hPubKey)) {
printf("已导入密钥。\n");
} else {
HandleError("公钥导入失败。");
}
//-------------------------------------------------------------------
// Create a new hash object. 对原文件进行hash处理
if (CryptCreateHash(
hCryptProv,
CALG_MD5,
0,
0,
&hHash)) {
printf("已经重新创建了哈希对象。\n");
} else {
HandleError("CryptCreateHash 过程中出错。");
}
//-------------------------------------------------------------------
// Compute the cryptographic hash of the buffer.
if (CryptHashData(
hHash,
pbBuffer,
dwCount,
0)) {
printf("The new has been created.\n");
} else {
HandleError("CryptHashData 期间发生错误。");
}
//-------------------------------------------------------------------
// Validate the digital signature. 验证数字签名是否正确
if (CryptVerifySignature(
hHash,
pbSignature,
dwSigLen,
hPubKey,
NULL,
0)) {
printf("\n**********************************************\n");
printf("签名已通过验证!\n");
printf("\n**********************************************\n");
} else {
printf("\n**********************************************\n");
printf("签名未验证!");
printf("\n**********************************************\n");
}
//--------------------------------------------------------------------
// Close files.
if (hSource)
fclose(hSource);
//if(hSignature)
// fclose(hSignature);
//-------------------------------------------------------------------
// Free memory to be used to store signature.
if (pbSignature)
free(pbSignature);
//-------------------------------------------------------------------
// Destroy the hash object.
if (hHash)
CryptDestroyHash(hHash);
//-------------------------------------------------------------------
// Release the provider handle.
if (hCryptProv)
CryptReleaseContext(hCryptProv, 0);
return(TRUE);
}
//-----------------------------------------------------------------------
// Code for the function SignFile 功能：对文件进行数字签名
extern BOOL SignFile(
PCHAR szSource,
PCHAR szDestination) {
//--------------------------------------------------------------------
// Declare and initialize local variables.
FILE* hSource;
FILE* hDestination;
HCRYPTPROV hCryptProv;
HCRYPTKEY hKey;
HCRYPTHASH hHash;
BYTE* pbSignature;
PBYTE pbBuffer;
DWORD dwBufferLen;
DWORD dwCount;
DWORD dwSigLen;
//--------------------------------------------------------------------
// Open source file.
if (hSource = fopen(szSource, "rb")) {
printf("\n源明文文件 %s 已打开。\n", szSource);
} else {
HandleError("\n打开源代码明文文件时出错!");
}
//--------------------------------------------------------------------
// Allocate memory.
if (pbBuffer = (BYTE*)malloc(MAX_FILE_SIZE)) {
printf("已为缓冲区分配了内存。\n");
} else {
HandleError("内存不足。\n");
}
dwCount = fread(pbBuffer, 1, MAX_FILE_SIZE, hSource);
if (ferror(hSource)) {
HandleError("读取明文错误!\n");
}
//--------------------------------------------------------------------
// Open destination file.
if (hDestination = fopen(szDestination, "wb")) {
printf("/n目标文件 %s 已打开。\n", szDestination);
} else {
HandleError("\n打开目标密文文件时出错!");
}
//以下获得一个CSP句柄
if (CryptAcquireContext(
&hCryptProv,
NULL, //NULL表示使用默认密钥容器，默认密钥容器名为用户登陆名
NULL,
PROV_RSA_FULL,
0)) {
printf("已经获得了一个加密提供者。\n");
} else {
if (CryptAcquireContext(
&hCryptProv,
NULL,
NULL,
PROV_RSA_FULL,
CRYPT_NEWKEYSET)) { //创建密钥容器
//创建密钥容器成功，并得到CSP句柄
printf("已经创建了一个新的密钥容器。\n");
} else {
HandleError("无法创建新的密钥容器。\n");
}
}
if (CryptGetUserKey(
hCryptProv, // 我们已经得到的CSP句柄
AT_SIGNATURE, // 这里想得到signature key pair
&hKey)) { // 返回密钥句柄
printf("已准备好签名密钥。\n");
} else { //取signature key pair错误
printf("无可用签名密钥。\n");
if (GetLastError() == NTE_NO_KEY) { //密钥容器里不存在signature key pair
// 创建 signature key pair.
printf("签名密钥不存在。\n");
printf("创建签名密钥对。\n");
if (CryptGenKey(
hCryptProv, //CSP句柄
AT_SIGNATURE, //创建的密钥对类型为signature key pair
0, //key类型，这里用默认值
&hKey)) { //创建成功返回新创建的密钥对的句柄
printf("创建签名密钥对。\n");
} else {
printf("创建签名密钥时发生错误。\n");
}
} else {
printf("一个错误，而不是 NTE_NO_KEY 获取签名/密钥。\n");
}
} // end if
//-------------------------------------------------------------------
// 导出公钥
// Export the public key. Here the public key is exported to a
// PUBLICKEYBOLB so that the receiver of the signed hash can
// verify the signature. This BLOB could be written to a file and
// sent to another user.
if (CryptExportKey(
hKey,
NULL,
PUBLICKEYBLOB,
0,
NULL,
&dwBlobLen)) {
printf("确定公钥的 BLOB 的大小。\n");
} else {
HandleError("计算 BLOB 长度错误。");
}
//-------------------------------------------------------------------
// Allocate memory for the pbKeyBlob.
if (pbKeyBlob = (BYTE*)malloc(dwBlobLen)) {
printf("已经为 BLOB 分配了内存。\n");
} else {
HandleError("内存不足。\n");
}
//-------------------------------------------------------------------
// Do the actual exporting into the key BLOB.
if (CryptExportKey(
hKey,
NULL,
PUBLICKEYBLOB,
0,
pbKeyBlob,
&dwBlobLen)) {
printf("内容已写入 BLOB。\n");
} else {
HandleError("CryptExportKey 期间出错。");
}
//签名密钥已经准备完毕，公钥也已导出到 pbKeyBlob 中
//*****************************签名***********************************
//-------------------------------------------------------------------
// Create the hash object.
if (CryptCreateHash(
hCryptProv,
CALG_MD5,
0,
0,
&hHash)) {
printf("创建的散列对象。\n");
} else {
HandleError("CryptCreateHash 过程中出错。");
}
if (CryptHashData(
hHash,
pbBuffer,
dwCount,
0)) {
printf("数据缓冲区已被散列。\n");
} else {
HandleError("CryptHashData 期间发生错误。\n");
}
//释放缓冲区
if (pbBuffer)
free(pbBuffer);
pbBuffer = NULL;
//-------------------------------------------------------------------
// Determine the size of the signature and allocate memory.
dwSigLen = 0;
if (CryptSignHash(
hHash,
AT_SIGNATURE,
NULL,
0,
NULL,
&dwSigLen)) {
printf("发现签名长度 %d。\n", dwSigLen);
} else {
HandleError("CryptSignHash 期间发生错误。");
}
//-------------------------------------------------------------------
// Allocate memory for the signature buffer.
if (pbSignature = (BYTE*)malloc(dwSigLen)) {
printf("为签名分配的内存。\n");
} else {
HandleError("内存不足。");
}
//-------------------------------------------------------------------
// Sign the hash object.
if (CryptSignHash(
hHash,
AT_SIGNATURE,
NULL,
0,
pbSignature,
&dwSigLen)) {
printf("pbSignature 是哈希签名。\n");
} else {
HandleError("CryptSignHash 期间发生错误。");
}
if (fwrite(pbSignature, 1, dwSigLen, hDestination) != dwSigLen)
HandleError("将签名写入文件失败!");
printf("散列对象已被销毁。\n");
printf("该项目的签约阶段已经完成。\n\n");
//善后工作
//--------------------------------------------------------------------
// Destroy session key.
if (hKey)
CryptDestroyKey(hKey);
//-------------------------------------------------------------------
// Destroy the hash object.
if (hHash)
CryptDestroyHash(hHash);
//-------------------------------------------------------------------
// Release the provider handle.
if (hCryptProv)
CryptReleaseContext(hCryptProv, 0);
//--------------------------------------------------------------------
// Close files.
if (hSource)
fclose(hSource);
if (hDestination)
fclose(hDestination);
return(TRUE);
}
//--------------------------------------------------------------------
// Code for the function Decryptfile, which is called by main too
extern BOOL DecryptFile(
PCHAR szSource,
PCHAR szDestination,
PCHAR szPassword)
//--------------------------------------------------------------------
// Parameters passed are:
// szSource, the name of the input, a plaintext file.
// szDestination, the name of the output, an encrypted file to be
// created.
// szPassword, the password.
{
//--------------------------------------------------------------------
// Declare and initialize local variables.
FILE* hSource;
FILE* hDestination;
HCRYPTPROV hCryptProv;
HCRYPTKEY hKey;
HCRYPTHASH hHash;
PBYTE pbBuffer;
DWORD dwBlockLen;
DWORD dwBufferLen;
DWORD dwCount;
//--------------------------------------------------------------------
// Open source file.
if (hSource = fopen(szSource, "rb")) {
printf("\n源明文文件 %s 已打开。\n", szSource);
} else {
HandleError("\n打开源代码明文文件时出错!");
}
//--------------------------------------------------------------------
// Open destination file.
if (hDestination = fopen(szDestination, "wb")) {
printf("\n目标文件 %s 已打开。\n", szDestination);
} else {
HandleError("\n打开目标密文文件时出错!");
}
//以下获得一个CSP句柄
if (CryptAcquireContext(
&hCryptProv,
NULL, //NULL表示使用默认密钥容器，默认密钥容器名为用户登陆名
NULL,
PROV_RSA_FULL,
0)) {
printf("已获取加密提供程序。\n");
} else {
if (CryptAcquireContext(
&hCryptProv,
NULL,
NULL,
PROV_RSA_FULL,
CRYPT_NEWKEYSET)) { //创建密钥容器
//创建密钥容器成功，并得到CSP句柄
printf("已经创建了一个新的密钥容器。\n");
} else {
HandleError("无法创建新的密钥容器。\n");
}
}
//--------------------------------------------------------------------
// 创建一个会话密钥（session key）
// 会话密钥也叫对称密钥，用于对称加密算法。
// （注: 一个Session是指从调用函数CryptAcquireContext到调用函数
// CryptReleaseContext 期间的阶段。会话密钥只能存在于一个会话过程）
//--------------------------------------------------------------------
// Create a hash object.
if (CryptCreateHash(
hCryptProv,
CALG_MD5,
0,
0,
&hHash)) {
printf("已经创建了一个哈希对象。\n");
} else {
HandleError("CryptCreateHash 过程中出错!\n");
}
//--------------------------------------------------------------------
// 用输入的密码产生一个散列
if (CryptHashData(
hHash,
(BYTE*)szPassword,
strlen(szPassword),
0)) {
printf("密码已添加到散列中。\n");
} else {
HandleError("CryptHashData 期间发生错误。\n");
}
//--------------------------------------------------------------------
// 通过散列生成会话密钥
if (CryptDeriveKey(
hCryptProv,
ENCRYPT_ALGORITHM,
hHash,
KEYLENGTH,
&hKey)) {
printf("加密密钥源自密码哈希。\n");
} else {
HandleError("CryptDeriveKey 期间出错!\n");
}
//--------------------------------------------------------------------
// Destroy the hash object.
CryptDestroyHash(hHash);
hHash = NULL;
//--------------------------------------------------------------------
// The session key is now ready.
//--------------------------------------------------------------------
// 因为加密算法是按ENCRYPT_BLOCK_SIZE 大小的块加密的，所以被加密的
// 数据长度必须是ENCRYPT_BLOCK_SIZE 的整数倍。下面计算一次加密的
// 数据长度。
dwBlockLen = 1000 - 1000 % ENCRYPT_BLOCK_SIZE;
//--------------------------------------------------------------------
// Determine the block size. If a block cipher is used,
// it must have room for an extra block.
if (ENCRYPT_BLOCK_SIZE > 1)
dwBufferLen = dwBlockLen + ENCRYPT_BLOCK_SIZE;
else
dwBufferLen = dwBlockLen;
//--------------------------------------------------------------------
// Allocate memory.
if (pbBuffer = (BYTE*)malloc(dwBufferLen)) {
printf("已为缓冲区分配了内存。\n");
} else {
HandleError("内存不足。\n");
}
//*****************************解密***********************************
do {
//--------------------------------------------------------------------
// Read up to dwBlockLen bytes from the source file.
dwCount = fread(pbBuffer, 1, dwBlockLen, hSource);
if (ferror(hSource)) {
HandleError("读取明文错误!\n");
}
//--------------------------------------------------------------------
// 解密数据
if (!CryptDecrypt(
hKey, //密钥
0, //如果数据同时进行散列和加密，这里传入一个散列对象
feof(hSource), //如果是最后一个被加密的块，输入TRUE.如果不是输.
//入FALSE这里通过判断是否到文件尾来决定是否为最后一块。
0, //保留
pbBuffer, //输入被加密数据，输出加密后的数据
&dwCount)) { //输入被加密数据实际长度，输出加密后数据长度
HandleError("CryptEncrypt 期间发生错误。\n");
}
//--------------------------------------------------------------------
// Write data to the destination file.
fwrite(pbBuffer, 1, dwCount, hDestination);
if (ferror(hDestination)) {
HandleError("写入密文错误。");
}
} while (!feof(hSource));
//*****************************解密***********************************
//善后工作
//--------------------------------------------------------------------
// Close files.
if (hSource)
fclose(hSource);
if (hDestination)
fclose(hDestination);
//--------------------------------------------------------------------
// Free memory.
if (pbBuffer)
free(pbBuffer);
//--------------------------------------------------------------------
// Destroy session key.
if (hKey)
CryptDestroyKey(hKey);
//--------------------------------------------------------------------
// Destroy hash object.
if (hHash)
CryptDestroyHash(hHash);
//--------------------------------------------------------------------
// Release provider handle.
if (hCryptProv)
CryptReleaseContext(hCryptProv, 0);
return(TRUE);
}
//--------------------------------------------------------------------
// Code for the function EncryptFile called by main.
extern BOOL EncryptFile(
PCHAR szSource,
PCHAR szDestination,
PCHAR szPassword)
//--------------------------------------------------------------------
// Parameters passed are:
// szSource, the name of the input, a plaintext file.
// szDestination, the name of the output, an encrypted file to be
// created.
// szPassword, the password.
{
//--------------------------------------------------------------------
// Declare and initialize local variables.
FILE* hSource;
FILE* hDestination;
HCRYPTPROV hCryptProv;
HCRYPTKEY hKey;
HCRYPTHASH hHash;
PBYTE pbBuffer;
DWORD dwBlockLen;
DWORD dwBufferLen;
DWORD dwCount;
//--------------------------------------------------------------------
// Open source file.
if (hSource = fopen(szSource, "rb")) {
printf("\n源明文文件 %s 已打开。\n", szSource);
} else {
HandleError("\n打开源代码明文文件时出错!");
}
//--------------------------------------------------------------------
// Open destination file.
if (hDestination = fopen(szDestination, "wb")) {
printf("\n目标文件 %s 已打开。\n", szDestination);
} else {
HandleError("\n打开目标密文文件时出错!");
}
//以下获得一个CSP句柄
if (CryptAcquireContext(
&hCryptProv,
NULL, //NULL表示使用默认密钥容器，默认密钥容器名为用户登陆名
NULL,
PROV_RSA_FULL,
0)) {
printf("已获取加密提供程序。\n");
} else {
if (CryptAcquireContext(
&hCryptProv,
NULL,
NULL,
PROV_RSA_FULL,
CRYPT_NEWKEYSET)) { //创建密钥容器
//创建密钥容器成功，并得到CSP句柄
printf("已经创建了一个新的密钥容器。\n");
} else {
HandleError("无法创建新的密钥容器。\n");
}
}
//--------------------------------------------------------------------
// 创建一个会话密钥（session key）
// 会话密钥也叫对称密钥，用于对称加密算法。
// （注: 一个Session是指从调用函数CryptAcquireContext到调用函数
// CryptReleaseContext 期间的阶段。会话密钥只能存在于一个会话过程）
//--------------------------------------------------------------------
// Create a hash object.
if (CryptCreateHash(
hCryptProv,
CALG_MD5,
0,
0,
&hHash)) {
printf("已经创建了一个哈希对象。\n");
} else {
HandleError("CryptCreateHash 过程中出错!\n");
}
//--------------------------------------------------------------------
// 用输入的密码产生一个散列
if (CryptHashData(
hHash,
(BYTE*)szPassword,
strlen(szPassword),
0)) {
printf("密码已添加到散列中。\n");
} else {
HandleError("CryptHashData 期间发生错误。\n");
}
//--------------------------------------------------------------------
// 通过散列生成会话密钥
if (CryptDeriveKey(
hCryptProv,
ENCRYPT_ALGORITHM,
hHash,
KEYLENGTH,
&hKey)) {
printf("加密密钥源自密码哈希。\n");
} else {
HandleError("CryptDeriveKey 期间出错!\n");
}
//--------------------------------------------------------------------
// Destroy the hash object.
CryptDestroyHash(hHash);
hHash = NULL;
//--------------------------------------------------------------------
// The session key is now ready.
//--------------------------------------------------------------------
// 因为加密算法是按ENCRYPT_BLOCK_SIZE 大小的块加密的，所以被加密的
// 数据长度必须是ENCRYPT_BLOCK_SIZE 的整数倍。下面计算一次加密的
// 数据长度。
dwBlockLen = 1000 - 1000 % ENCRYPT_BLOCK_SIZE;
//--------------------------------------------------------------------
// Determine the block size. If a block cipher is used,
// it must have room for an extra block.
if (ENCRYPT_BLOCK_SIZE > 1)
dwBufferLen = dwBlockLen + ENCRYPT_BLOCK_SIZE;
else
dwBufferLen = dwBlockLen;
//--------------------------------------------------------------------
// Allocate memory.
if (pbBuffer = (BYTE*)malloc(dwBufferLen)) {
printf("已为缓冲区分配了内存。\n");
} else {
HandleError("内存不足。\n");
}
//--------------------------------------------------------------------
// In a do loop, encrypt the source file and write to the source file.
do {
//--------------------------------------------------------------------
// Read up to dwBlockLen bytes from the source file.
dwCount = fread(pbBuffer, 1, dwBlockLen, hSource);
if (ferror(hSource)) {
HandleError("读取明文错误!\n");
}
//--------------------------------------------------------------------
// 加密数据
if (!CryptEncrypt(
hKey, //密钥
0, //如果数据同时进行散列和加密，这里传入一个散列对象
feof(hSource), //如果是最后一个被加密的块，输入TRUE.如果不是输.
//入FALSE这里通过判断是否到文件尾来决定是否为最后一块。
0, //保留
pbBuffer, //输入被加密数据，输出加密后的数据
&dwCount, //输入被加密数据实际长度，输出加密后数据长度
dwBufferLen)) { //pbBuffer的大小。
HandleError("CryptEncrypt 期间发生错误。\n");
}
//--------------------------------------------------------------------
// Write data to the destination file.
fwrite(pbBuffer, 1, dwCount, hDestination);
if (ferror(hDestination)) {
HandleError("写入密文错误。");
}
} while (!feof(hSource));
//--------------------------------------------------------------------
// End the do loop when the last block of the source file has been
// read, encrypted, and written to the destination file.
//--------------------------------------------------------------------
// Close files.
if (hSource)
fclose(hSource);
if (hDestination)
fclose(hDestination);
/*****************************解密***********************************
//解密
--------------------------------------------------------------------
//Open source file.
//if(hSource = fopen(szDestination,"rb"))
//{
// printf("The source plaintext file, %s, is open. \n", szSource);
//}
//else
//{
// HandleError("Error opening source plaintext file!");
//}
--------------------------------------------------------------------
//Open destination file.
//if(hDestination = fopen("ccc.txt","wb"))
//{
// printf("Destination file %s is open. \n", szDestination);
//}
//else
//{
// HandleError("Error opening destination ciphertext file!");
//}
//do
//{
// //--------------------------------------------------------------------
// // Read up to dwBlockLen bytes from the source file.
// dwCount = fread(pbBuffer, 1, dwBlockLen, hSource);
// if(ferror(hSource))
// {
// HandleError("Error reading plaintext!\n");
// }
//
// //--------------------------------------------------------------------
// // 解密数据
// if(!CryptDecrypt(
// hKey, //密钥
// 0, //如果数据同时进行散列和加密，这里传入一个散列对象
// feof(hSource), //如果是最后一个被加密的块，输入TRUE.如果不是输.
// //入FALSE这里通过判断是否到文件尾来决定是否为最后一块。
// 0, //保留
// pbBuffer, //输入被加密数据，输出加密后的数据
// &dwCount)) //输入被加密数据实际长度，输出加密后数据长度
// {
// HandleError("Error during CryptEncrypt. \n");
// }
//
// //--------------------------------------------------------------------
// // Write data to the destination file.
//
// fwrite(pbBuffer, 1, dwCount, hDestination);
// if(ferror(hDestination))
// {
// HandleError("Error writing ciphertext.");
// }
//}
//while(!feof(hSource));
//***************************** 解密***********************************/
//--------------------------------------------------------------------
// Free memory.
if (pbBuffer)
free(pbBuffer);
//--------------------------------------------------------------------
// Destroy session key.
if (hKey)
CryptDestroyKey(hKey);
//--------------------------------------------------------------------
// Destroy hash object.
if (hHash)
CryptDestroyHash(hHash);
//--------------------------------------------------------------------
// Release provider handle.
if (hCryptProv)
CryptReleaseContext(hCryptProv, 0);
return(TRUE);
} // End of Encryptfile
//--------------------------------------------------------------------
// This example uses the function HandleError, a simple error
// handling function, to print an error message to the standard error
// (stderr) file and exit the program.
// For most applications, replace this function with one
// that does more extensive error reporting.
//--------------------------------------------------------------------
// Begin main.
int main(int argc, char* argv[]) {
CHAR szSource[100];
CHAR szDestination[100];
CHAR szPassword[100];
//--------------------------------------------------------------------
// Call EncryptFile to do the actual encryption. 加密文件
printf("\n------------------------------------------------------------\n");
printf("\n\n1.加密文件。\n\n");
printf("\n输入要加密的文件名: ");
scanf("%s", szSource);
printf("\n输入输出文件的名称: ");
scanf("%s", szDestination);
printf("\n输入密码:");
scanf("%s", szPassword);
if (EncryptFile(szSource, szDestination, szPassword)) {
printf("\n文件 %s 的加密成功。\n", szSource);
printf("\n加密的数据在文件 %s 中。\n", szDestination);
} else {
HandleError("/n加密文件错误!");
}
//--------------------------------------------------------------------
// Call Decryptfile to do the actual decryption. 解密文件
printf("\n------------------------------------------------------------\n");
printf("\n\n2.解密文件。\n\n");
printf("\n输入要解密的文件的名称: ");
scanf("%s", szSource);
printf("\n输入输出文件的名称: ");
scanf("%s", szDestination);
printf("\n输入密码:");
scanf("%s", szPassword);
if (DecryptFile(szSource, szDestination, szPassword)) {
printf("\n文件 %s 的解密成功。\n", szSource);
printf("\n解密的数据在文件 %s 中。\n", szDestination);
} else {
HandleError("\n解密文件出错!");
}
//--------------------------------------------------------------------
// Call SignFile to do the actual signature 签名文件
printf("\n------------------------------------------------------------\n");
printf("\n\n3.签名文件。\n\n");
printf("\n输入要签名的文件名: ");
scanf("%s", szSource);
printf("\n输入签名文件名: ");
scanf("%s", szDestination);
if (SignFile(szSource, szDestination)) {
printf("\n文件 %s 的签名成功。\n", szSource);
printf("\n签名数据在文件 %s 中。\n", szDestination);
} else {
HandleError("\n签名文件时出错!");
}
//---------------------------------------------------------------------
// Call VerifyFile to do the actual verification 验证签名
printf("\n------------------------------------------------------------\n");
printf("\n\n4.验证文件及其签名。\n\n");
printf("\n输入需要验证的文件名: ");
scanf("%s", szSource);
printf("\n输入签名文件名: ");
scanf("%s", szDestination);
//printf("/nEnter the name of the public key file: ");
//scanf("%s",szDestination);
if (VerifyFile(szSource, szDestination)) {
printf("\n文件 %s 的验证成功。\n", szSource);
} else {
HandleError("\n验证失败。文件错误!");
}
return 0;
} // End of main（三）运行
1.加密
2.解密
3.签名
4.验签
三、实验体会
利用Windows CryptoAPI进行加解密的一般步骤是怎样的？
（一）应用程序使用Crypto API进行加密通信的一般步骤如下：
- include wincrypt.h
- 调用CryptAcquireContext()获得某个CSP模块中的密钥容器(key container)的一个句柄；
- 发送方使用CryptImportKey()将接受方的证书导入CSP中，从而获得接收方的公钥；
- 发送方式用CryptGenKey()随机产生一个会话密钥，且用对方的公钥对会话密钥进行加密，用CryptExportKey()将加密后的会话密钥导出并且发给对方；
- 接收方收到会话密钥后，用自己的私钥调用CryptImportKey()，将会话密钥解出来；
- 发送方用会话密钥调用CryptEncrypt()加密数据，并且发送给对方；
- 接收方收到加密后的数据，用会话密钥调用CryptDecrypt()，对数据进行解密；
- 通信完毕，调用CryptDestroyKey()释放任何密钥句柄，再用CryptReleaseContext()释放CSP句柄。
（二）使用Crypto API进行数字签名及验证的一般步骤如下：
- 调用CryptAcquireContext()获得某个CSP模块中的密钥容器(key container)的一个句柄；
- 签名者调用CryptGerUserKey()得到用于签名的密钥，并用CryptExportKey()降其中的公钥输出，以便收到数字签名的人对自己的签名进行验证；
- 签名者用CryptCreateHash()和CryptHashData()计算需要签名的数据散列值；
- 签名者用私钥调用CryptSignHash()给数据的散列值加上自己的签名；
- 负责验证签名的人在收到签名者发来的公钥、数据及签名后，先用CryptImportKey()将签名者的公钥导入密钥容器中；
- 验证者再签名者那样用CryptCreateHash()和CryptHashData()计算数据的散列值；
- 验证者用CryptVerifySignature()检查签名是否有效；
- 调用CryptDestroyHash()释放散列值对象，并调用CryptReleaseContext()释放最初的CSP句柄资源。
