实验一-密码引擎-3-加密API研究

任务详情

密码引擎API的主要标准和规范包括：
1 微软的Crypto API
2 RAS公司的PKCS#11标准
3 中国商用密码标准：GMT 0016-2012 智能密码钥匙密码应用接口规范，GMT 0018-2012密码设备应用接口规范等

研究以上API接口，总结他们的异同，并以龙脉GM3000Key为例，写出调用不同接口的代码，提交博客链接和代码链接。
内容：
0 查找各种标准的原始文档，研究学习（至少包含Crypto API,PKCS#11,GMT 0016-2012,GMT 0018-2012）（5分）
1 总结这些API在编程中的使用方式（5分）
2 列出这些API包含的函数，进行分类，并总结它们的异同（10分）
3 以龙脉GM3000Key为例，写出调用不同接口的代码（Crypto API,PKCS#11，SKF接口），把运行截图加入博客，并提供代码链接（10分）

微软的Crypto API学习情况

任务0：研究学习

CryptoAPI是应用程序编程接口，使应用程序开发人员能够将身份验证、编码和加密添加到基于Windows的应用程序。

CryptoAPI 系统体系结构由五个主要功能领域组成：基本加密函数、证书编码/解码函数、证书Microsoft Store函数、简化的消息函数、低级别消息函数。
（1）基本加密函数

• 用于连接到云解决方案提供商的上下文函数。 这些函数使应用程序能够按名称选择特定的云解决方案提供商，或选择可以提供所需功能类的特定云解决方案提供商。
  用于生成和存储加密密钥的密钥生成函数。 完全支持更改 链接模式、 初始化向量和其他加密功能。 有关详细信息，请参阅密钥生成和Exchange函数。
  用于交换或传输密钥的密钥交换函数。 有关详细信息，请参阅加密密钥存储和Exchange以及密钥生成和Exchange函数。
  （2）证书编码/解码函数

• 用于加密或解密数据的函数。 还支持 哈希数据。有关详细信息，请参阅数据加密和解密函数和数据加密和解密。
  （3）证书Microsoft Store函数

用于管理数字证书集合的函数。 有关详细信息，请参阅数字证书和证书Microsoft Store函数。
（4）简化的消息函数

• 用于加密和解密消息和数据的函数。
• 用于对消息和数据进行签名的函数。
• 用于验证已接收消息和相关数据的签名的真实性的函数。
• 有关详细信息，请参阅简化的消息和简化的消息函数。
  （5）低级别消息函数

用于执行简化消息函数执行的所有任务的函数。 低级别消息函数比简化的消息函数更灵活，但需要更多的函数调用。 有关详细信息，请参阅低级别消息和低级别消息函数。

以下是功能区示意表：

功能区域	函数名
基本加密函数	Crypt
编码/解码函数	Crypt
证书存储函数	存储
简化的消息函数	消息
低级别消息函数	Msg

• 应用程序在所有这些领域都使用函数。这些函数组合在一起，组成 CryptoAPI。 基本加密函数将 CSP 用于必要的加密算法以及加密密钥的生成和安全存储。
    使用了两种不同类型的加密密钥：会话密钥（用于单个加密/解密）和公钥/私钥对，这些密钥在更永久的基础上使用。

任务1：使用方法

使用CryptoAPI编写一个文件保护程序，具有如下功能：
（1）给定明文文件，生成加密文件，同时产生文件的数字签名文件；
（2）给定密文文件，解密出明文文件，并验证签名的正确性。
  在不安全的网络上进行安全的数据传输涉及三个方面的要求：信息隐藏，身份鉴别和完整性检验。CryptoAPI除了提供上述三个功能外还提供标准的ASN.1编码、解码，信息解密，数字证书和证书存储区的管理，证书信任列表、吊销列表和证书有效性检查等功能。

任务2：API函数

基本加密函数

• CSP是真正实行加密的独立模块，他既可以由软件实现也可以由硬件实现。但是他必须符合CryptoAPI接口的规范。
    每个CSP都有一个名字和一个类型。每个CSP的名字是唯一的，这样便于CryptoAPI找到对应的CSP。目前已经有9种CSP类型，并且还在增长。下表列出出它们支持的密钥交换算法、签名算法、对称加密算法和Hash算法。
  函数列表如下：

CSP类型	交换算法	签名算法	对称加密算法	Hash算法
PROV_RSA_FULL	RSA	RSA	RC2，RC4	MD5，SHA
PROV_RSA_SIG	none	RSA	none	MD5，SHA
PROV_RSA_SCHANNEL	RSA	RSA	RC4，DES，Triple DES	MD5，SHA
PROV_DSS	DSS	none	DSS	MD5，SHA
PROV_DSS_DH	DH	DSS	CYLINK_MEK	MD5，SHA
PROV_DH_SCHANNEL		DH	DSS	DES，Triple DES
PROV_FORTEZZA	KEA	DSS	Skipjack	SHA
PROV_MS_EXCHANGE		RSA	RSA	CAST
PROV_SSL	RSA	RSA	Varies	Varies

任务3：以龙脉GM3000Key为例，写出调用不同接口的代码（Crypto API,PKCS#11，SKF接口），把运行截图加入博客，并提供代码链接