C与C#通讯加密之C语言DES的cbc pkcs7的实现

/**//*
    功能：用mode = cbc , padding = pkcs7 来加密
         如果to == NULL, 则返回加密后数据的长度
    书写：evlon ,QQ:273352165
*/
int des_ecb_pkcs7_encrypt(uchar* from, int nLength,  uchar * to, uchar key[])
{
    int nSize = nLength % 8 ?(nLength + 7) / 8 * 8 : nLength + 8;
    if(to == NULL)
    {
        //计算长度
        return nSize;
    }
    else
    {
        deskey(key,EN0);
        uchar endBuf[8];
        
        int i=0;
        for(; i < nSize; i+=8)
        {
            uchar* ps = NULL,* pd = NULL;
            if(nLength - i >= 8)
            {
                ps = from + i;
                pd = to + i;
            }
            else
            {
                memset(&endBuf, i + 8 - nLength, sizeof(endBuf));
                memcpy(&endBuf,from + i,nLength - i);
                ps = endBuf;
                pd = to + i;
            }

            des(ps,pd);

        }


        return i;
    }
}


int des_ecb_pkcs7_decrypt(uchar* from, int nLength,  uchar * to, uchar key[])
{
    if(nLength % 8)
        return 0;    //数据不正确

    deskey(key,DE1);
    int i = 0;
    for(; i < nLength; i+=8)
    {
        if(nLength - i > 8)
        {
            des(from + i,to + i);
        }
        else
        {
            uchar endBuf[8];
            des(from + i,endBuf);
            
            //去除数据尾
            uchar chEnd = endBuf[7];
            if(chEnd > 0 && chEnd < 9)
            {
                //有可能是填充字符,去除掉
                for(int j = 7; j >= 8 - chEnd; --j)
                {
                    if(endBuf[j] != chEnd)
                        return 0;
                }

                memcpy(to + i, endBuf, 8 - chEnd);
                
                return i +  8 - chEnd;

            }
            else
            {
                return 0;
            }
        }


    }

    return 0;
}


/**//*
    功能：用mode = cbc , padding = pkcs7 来加密
         如果to == NULL, 则返回加密后数据的长度
    书写：evlon ,QQ:273352165
*/
int des_cbc_pkcs7_encrypt(uchar* from, int nLength,  uchar * to, uchar key[],uchar iv[])
{
    int nSize = nLength % 8 ?(nLength + 7) / 8 * 8 : nLength + 8;
    if(to == NULL)
    {
        //计算长度
        return nSize;
    }
    else
    {
        deskey(key,EN0);
        uchar* fromBackup = from;
        from = (uchar*)malloc(nSize);    //申请内存
        memcpy(from,fromBackup,nLength);
        memset(from + nLength, nSize - nLength,nSize - nLength);
        uchar preEnc[8];
        memcpy(preEnc,iv,8);
        
        //加密块
        int i=0;
        for(; i < nSize; i+=8)
        {
            uchar*     ps = from + i;
            uchar*     pd = to + i;

            //XOR
            for(int j = 0; j < 8; ++j)
            {
                ps[j] ^= preEnc[j];
            }

            des(ps,pd);

            //保存前一个输出
            memcpy(preEnc, pd,8);

        }

        free(from);

        //memcpy(to + i,preEnc,8);


        return i;
    }
}


int des_cbc_pkcs7_decrypt(uchar* from, int nLength,  uchar * to, uchar key[], uchar iv[])
{
    if(nLength % 8)
        return 0;    //数据不正确


    uchar* toBackup = to;
    to = (uchar*)malloc(nLength);    //申请内存

    //XOR
    uchar preEnc[8];
    memcpy(preEnc,iv,8);

    deskey(key,DE1);

    int i = 0;
    for(; i < nLength; i+=8)
    {
        uchar*     ps = from + i;
        uchar*     pd = to + i;

        des(ps,pd);

        //XOR
        for(int j = 0; j < 8; ++j)
        {
            pd[j] ^= preEnc[j];
        }

        //保存前一个输出
        memcpy(preEnc, ps,8);
    }


    //去除数据尾
    uchar chEnd = to[nLength - 1];
    if(chEnd > 0 && chEnd < 9)
    {
        //有可能是填充字符,去除掉
        for(int j = nLength - 1; j >= nLength - chEnd; --j)
        {
            if(to[j] != chEnd)
                return 0;
        }

        int nSize =nLength - chEnd;

        memcpy(toBackup, to, nSize);
        free(to);
        return nSize;

    }
    else
    {
        //数据格式不正确
        free(to);return 0;
    }


    return 0;
}

测试代码如下：

//把字节数组转换成字串
int Byte2String(uchar* bytes, int nLength, char* pszout)
{
    if(!pszout)
    {
        return nLength * 3;
    }
    else
    {
        for (int i = 0; i < nLength; ++i)
        {
            //sb.AppendFormat("{0} ", b.ToString("X2"));
            sprintf(pszout + i * 3,"%2X ",bytes[i]);
        }

        *(pszout + nLength * 3 -1) = '\0';
        return nLength * 3;
    }
}

/**//////////////////////////////////////////////////
/////////    测试代码                 ///////////
/////////////////////////////////////////////////

void cbcDesTest1()
{
    uchar key[8] = {1,2,3,4,5,6,7,8};
    uchar iv[8] = {1,2,3,4,5,6,7,8};
    
    uchar text[25] = "123456789abcdef中国人ok";
    uchar *output = NULL;
    uchar text2[sizeof(text)];
    memset(&text2,0,sizeof(text2));

    int nLength = des_cbc_pkcs7_encrypt(text,24,NULL,key,iv);
    output = new uchar[nLength];
    memset(output,0,nLength);

    des_cbc_pkcs7_encrypt(text,24,output,key,iv);
    des_cbc_pkcs7_decrypt(output,24,text2,key,iv);

    delete[] output;
    output = NULL;

}

void cbcDesTest2()
{
    char szPrint[1024];


    uchar key[8] = {1,2,3,4,5,6,7,8};
    uchar iv[8] = {1,2,3,4,5,6,7,8};

    StringPack pack;
    pack.OpCode = 2;
    pack.CharEnd = '8';
    strcpy(pack.Name, "123456789abcdef中国人ok");

    uchar* pPack = (uchar*)&pack;

    //计算数据长度
    int nLength = des_cbc_pkcs7_encrypt(pPack,sizeof(StringPack),NULL,key,iv);
    uchar* output = new uchar[nLength];
    memset(output,0,nLength);

    //打印出来
    Byte2String(pPack,sizeof(StringPack),szPrint);
    printf("%s\n",szPrint);

    //加密
    des_cbc_pkcs7_encrypt(pPack,sizeof(StringPack),output,key,iv);

    //打印出来
    Byte2String(output,nLength,szPrint);
    printf("%s\n",szPrint);


    //检验一下加密结果,现在解密
    uchar *packData = new uchar[nLength];
    memset(packData,0,nLength);
    des_cbc_pkcs7_decrypt(output,nLength,packData,key,iv);


    //好了,我们看一下结果吧
    StringPack* pack2 = (StringPack*)packData;

    //清理内存
    delete[] packData;
    output = NULL;

    delete[] output;
    output = NULL;

}

void cbcDesTest3()
{
    uchar key[8] = {1,2,3,4,5,6,7,8};
    uchar iv[8] = {1,2,3,4,5,6,7,8};

    // 7 位长
    {
        uchar text[] = {0xF0, 0xA5, 0xED, 0x9F, 0x83, 0x8A, 0xE0};
        uchar output[1024] = {0};
        uchar text2[1024] = {0};
        int nRet = des_cbc_pkcs7_encrypt(text,sizeof(text),output,key,iv);
        char szPrint[1024];
        //打印出来
        Byte2String(output,nRet,szPrint);
        printf("(%d)\n%s\n",nRet,szPrint);

        nRet = des_cbc_pkcs7_decrypt(output,nRet,text2,key,iv);

        //打印出来
        Byte2String(text2,nRet,szPrint);
        printf("(%d)\n%s\n",nRet,szPrint);
    }

    // 8 位长
    {
        uchar text[] = {0xF0, 0xA5, 0xED, 0x9F, 0x83, 0x8A, 0xE0, 0xE2};
        uchar output[1024] = {0};
        uchar text2[1024] = {0};
        int nRet = des_cbc_pkcs7_encrypt(text,sizeof(text),output,key,iv);
        char szPrint[1024];
        //打印出来
        Byte2String(output,nRet,szPrint);
        printf("(%d)\n%s\n",nRet,szPrint);

        nRet = des_cbc_pkcs7_decrypt(output,nRet,text2,key,iv);

        //打印出来
        Byte2String(text2,nRet,szPrint);
        printf("(%d)\n%s\n",nRet,szPrint);
    }


    // 9 位长
    {
        uchar text[] = {0xF0, 0xA5, 0xED, 0x9F, 0x83, 0x8A, 0xE0, 0xE2,0xF0};
        uchar output[1024] = {0};
        uchar text2[1024] = {0};
        int nRet = des_cbc_pkcs7_encrypt(text,sizeof(text),output,key,iv);
        char szPrint[1024];
        //打印出来
        Byte2String(output,nRet,szPrint);
        printf("(%d)\n%s\n",nRet,szPrint);

        nRet = des_cbc_pkcs7_decrypt(output,nRet,text2,key,iv);

        //打印出来
        Byte2String(text2,nRet,szPrint);
        printf("(%d)\n%s\n",nRet,szPrint);
    }

    // N 位长
    {
        uchar text[] = {0xF0, 0xA5, 0xED, 0x9F, 0x83, 0x8A, 0xE0, 0xE2,0xF0, 0xA5, 0xED, 0x9F, 0xA5, 0xED, 0x9F, 0xA5, 0xED, 0x9F};
        uchar output[1024] = {0};
        uchar text2[1024] = {0};
        int nRet = des_cbc_pkcs7_encrypt(text,sizeof(text),output,key,iv);
        char szPrint[1024];
        //打印出来
        Byte2String(output,nRet,szPrint);
        printf("(%d)\n%s\n",nRet,szPrint);

        nRet = des_cbc_pkcs7_decrypt(output,nRet,text2,key,iv);

        //打印出来
        Byte2String(text2,nRet,szPrint);
        printf("(%d)\n%s\n",nRet,szPrint);
    }

}

void ecbDesTest1()
{
    uchar key[8] = {1,2,3,4,5,6,7,8};

    // 7 位长
    {
        uchar text[] = {0xF0, 0xA5, 0xED, 0x9F, 0x83, 0x8A, 0xE0};
        uchar output[1024] = {0};
        uchar text2[1024] = {0};
        int nRet = des_ecb_pkcs7_encrypt(text,sizeof(text),output,key);
        char szPrint[1024];
        //打印出来
        Byte2String(output,nRet,szPrint);
        printf("(%d)\n%s\n",nRet,szPrint);

        nRet = des_ecb_pkcs7_decrypt(output,nRet,text2,key);

        //打印出来
        Byte2String(text2,nRet,szPrint);
        printf("(%d)\n%s\n",nRet,szPrint);
    }

    // 8 位长
    {
        uchar text[] = {0xF0, 0xA5, 0xED, 0x9F, 0x83, 0x8A, 0xE0, 0xE2};
        uchar output[1024] = {0};
        uchar text2[1024] = {0};
        int nRet = des_ecb_pkcs7_encrypt(text,sizeof(text),output,key);
        char szPrint[1024];
        //打印出来
        Byte2String(output,nRet,szPrint);
        printf("(%d)\n%s\n",nRet,szPrint);

        nRet = des_ecb_pkcs7_decrypt(output,nRet,text2,key);

        //打印出来
        Byte2String(text2,nRet,szPrint);
        printf("(%d)\n%s\n",nRet,szPrint);
    }


    // 9 位长
    {
        uchar text[] = {0xF0, 0xA5, 0xED, 0x9F, 0x83, 0x8A, 0xE0, 0xE2,0xF0};
        uchar output[1024] = {0};
        uchar text2[1024] = {0};
        int nRet = des_ecb_pkcs7_encrypt(text,sizeof(text),output,key);
        char szPrint[1024];
        //打印出来
        Byte2String(output,nRet,szPrint);
        printf("(%d)\n%s\n",nRet,szPrint);

        nRet = des_ecb_pkcs7_decrypt(output,nRet,text2,key);

        //打印出来
        Byte2String(text2,nRet,szPrint);
        printf("(%d)\n%s\n",nRet,szPrint);
    }

    // N 位长
    {
        uchar text[] = {0xF0, 0xA5, 0xED, 0x9F, 0x83, 0x8A, 0xE0, 0xE2,0xF0, 0xA5, 0xED, 0x9F, 0xA5, 0xED, 0x9F, 0xA5, 0xED, 0x9F};
        uchar output[1024] = {0};
        uchar text2[1024] = {0};
        int nRet = des_ecb_pkcs7_encrypt(text,sizeof(text),output,key);
        char szPrint[1024];
        //打印出来
        Byte2String(output,nRet,szPrint);
        printf("(%d)\n%s\n",nRet,szPrint);

        nRet = des_ecb_pkcs7_decrypt(output,nRet,text2,key);

        //打印出来
        Byte2String(text2,nRet,szPrint);
        printf("(%d)\n%s\n",nRet,szPrint);
    }


}


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    ecbDesTest1();
    cbcDesTest1();
    cbcDesTest2();
    cbcDesTest3();
    getchar();

    return 0;
}