sdf 测试-1-龙脉智能钥匙

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• 根据gmt0018标准，推导sdf的接口调用模式，比如调用SDF_GenerateRandom，还应调用其他什么函数，调用顺序是什么，给出结论和推导过程。（10‘）
• 具体要求
• 代码截图：
  • main.c
  • sdf.h
  • sdf.c
• 运行截图
• 具体代码
• ifndef _SDF_H
• define _SDF_H
• define SDF_OK 0x0 //操作成功
• define SDR_BASE 0x01000000 //错误码基础值
• define SDR_UNKNOWERR SDR_BASE+0x00000001 //未知错误
• define SDR_NOTSUPPORT SDR_BASE+0x00000002 //不支持的接口调用
• define SDR_COMMFAIL SDR_BASE +0x00000003 //与设备通信失败
• define SDR_HARDFAIL SDR_BASE+ 0x00000004 //运算模块无响应
• define SDR_OPENDEVICE SDR_BASE+0x00000005 //打开设备失败
• define SDR_OPENSESSION SDR_BASE + 0x00000006 //创建会话失败
• define SDR_PARDENY SDR_BASE +0x00000007 //无私钥使用权限
• define SDR_KEYNOTEXIST SDR_ BASE+0x00000008 //不存在的密钥调用
• define SDR_ALGNOTSUPPORT SDR_BASE + 0x00000009 //不支持的算法调用
• define SDR_ALGMODNOTSUPPORT SDR_BASE+ 0x0000000A //不支持的算法模式调用
• define SDR_PKOPERR SDR_BASE+ 0x0000000B //公钥运算失败
• define SDR_SK OPERR SDR_BASE + 0x0000000C //私钥运算失败
• define SDR_SIGNERR SDR _BASE+0x0000000D //签名运算失败
• define SDR_VERIFYERR SDR_BASE +0x0000000E //验证签名失败
• define SDR_SYMOPERR SDR_BASE+ 0x0000000F //对称算法运算失败
• define SDR_STEPERR SDR_BASE+0x00000010 //多步运算步骤锗误
• define SDR_FILES1ZEERR SDR_BASE+0x00000011 //文件长度超出限制
• define SDR_FILENOEXIST SDR_BASE+0x00000012 //指定的文件不存在
• define SDR_FILEOFSERR SDR_BASE+0x00000013 //文件起始位置错误
• define SDR_KEYTYPEERR SDR_BASE+0x00000014 //密钥类型缙误
• define SDR_KEYERR SDR_BASE+0x00000015 //密钥缙误
• define SDR_ENCDATAERR SDR_BA3E+0x00000016 //ECC加密数据错误
• define SDR_RANDERR SDR_BASE+0x00000017 //随机数产生失败
• define SDR_PRKRERR SDR_BASE+0x00000018 //私钥使用权限获取失败
• define SDR_MACFRR SDR_BASE+0x00000019 //MAC运算失败
• define SDR_FILEEXISTS SDR_BASE+ 0x0000001A //指定文件已存在
• define SDR_FILEWERR SDR_BASE+0x0000001B //文件写入失败
• define SDR_NORUFFER SDR_BASE+0x0000001c //存储空间不足
• define SDR_INARGERR SDR_BASE+0x0000001D //输入参数错误
• define SDR_OUTARGERR SDR_BASE +0x0000001E //输出参数错误
• endif
• include<stdio.h>
• include<stdlib.h>
• include"sdf.h"
• include<stdio.h>
• include<stdlib.h>
• include<string.h>
• include"sdf.h"
• include<time.h>
• include<openssl/bn.h>

根据gmt0018标准，推导sdf的接口调用模式，比如调用SDF_GenerateRandom，还应调用其他什么函数，调用顺序是什么，给出结论和推导过程。（10‘）

根据GMT 0018 标准，SDF_GenerateRandom 是一个用于生成随机数的接口函数。在密码设备上使用这类接口一般需要遵循特定的顺序和规则，例如：

1. 设备初始化：一般会有一个设备初始化函数，如 SDF_OpenDevice 或 SDF_OpenSession，用于连接密码设备并开始一个会话。

2. 生成随机数：调用 SDF_GenerateRandom 来生成所需长度的随机数。

3. 清理和结束会话：一旦你完成了操作，通常需要调用结束会话的函数，如 SDF_CloseDevice 或 SDF_CloseSession，来释放资源。

因此，使用 SDF_GenerateRandom 接口调用的顺序大致如下：

1. SDF_OpenDevice/SDF_OpenSession
2. SDF_GenerateRandom
3. SDF_CloseDevice/SDF_CloseSession

具体的调用可能不限于这些接口，并且可能根据使用的密码设备和技术要求包含其他函数。例如，如果在多线程环境中或者需要管理密钥，可能还需要涉及到线程的初始化和同步，密钥的加载或者创建等。

下面是一个简化的示例流程：

// 假设需要的头文件和库已正确引入

// 定义变量，保存随机数等
unsigned char * randomData = NULL;
int randomDataLen = 256; // 假设我们需要生成256字节的随机数
int deviceHandle;
int sessionHandle;
int ret;

// 初始化设备和会话
ret = SDF_OpenDevice(&deviceHandle);
if (ret != SDF_SUCCESS) {
    // 错误处理
}

ret = SDF_OpenSession(deviceHandle, &sessionHandle);
if (ret != SDF_SUCCESS) {
    // 错误处理
}

// 分配存储随机数的空间
randomData = malloc(randomDataLen);
if (randomData == NULL) {
    // 错误处理
}

// 生成随机数
ret = SDF_GenerateRandom(sessionHandle, randomDataLen, randomData);
if (ret != SDF_SUCCESS) {
    // 错误处理
}

// 使用生成的随机数
// ...

// 结束会话并关闭设备
ret = SDF_CloseSession(sessionHandle);
if (ret != SDF_SUCCESS) {
    // 错误处理
}

ret = SDF_CloseDevice(deviceHandle);
if (ret != SDF_SUCCESS) {
    // 错误处理
}

// 清理资源
free(randomData);

具体要求

1.使用龙脉智能钥匙定义一个私有函数 static int getRandom(char *r, int length), 获取length个字节的随机数（5‘）
2. 把上述函数集成到src中的sdf.c中的SDF_GenerateRandom中（5'）
3. 在test中的main.c调用SDF_GenerateRandom进行测试，至少测试1个字节，5个字节，20个字节三种情况。（5‘）

代码截图：

main.c

sdf.h

sdf.c

运行截图

具体代码

一共有三个：
sdf.h
“

ifndef _SDF_H

define _SDF_H

//定义设备信息结构
typedef struct DeviceInfo_st{
unsigned char IssuerName[40]; //设备生产商名称
unsigned char DeviceName[16];
unsigned char DeviceSerial[16];
unsigned int DeviceVersion;
unsigned int StandardVersion;
unsigned int AsymAlgAbility[2];
unsigned int SymAlgAbility;
unsigned int HashAlgAbility;
unsigned int BufferSize;
}DEVICEINFO;

//Error Code

define SDF_OK 0x0 //操作成功

define SDR_BASE 0x01000000 //错误码基础值

define SDR_UNKNOWERR SDR_BASE+0x00000001 //未知错误

define SDR_NOTSUPPORT SDR_BASE+0x00000002 //不支持的接口调用

define SDR_COMMFAIL SDR_BASE +0x00000003 //与设备通信失败

define SDR_HARDFAIL SDR_BASE+ 0x00000004 //运算模块无响应

define SDR_OPENDEVICE SDR_BASE+0x00000005 //打开设备失败

define SDR_OPENSESSION SDR_BASE + 0x00000006 //创建会话失败

define SDR_PARDENY SDR_BASE +0x00000007 //无私钥使用权限

define SDR_KEYNOTEXIST SDR_ BASE+0x00000008 //不存在的密钥调用

define SDR_ALGNOTSUPPORT SDR_BASE + 0x00000009 //不支持的算法调用

define SDR_ALGMODNOTSUPPORT SDR_BASE+ 0x0000000A //不支持的算法模式调用

define SDR_PKOPERR SDR_BASE+ 0x0000000B //公钥运算失败

define SDR_SK OPERR SDR_BASE + 0x0000000C //私钥运算失败

define SDR_SIGNERR SDR _BASE+0x0000000D //签名运算失败

define SDR_VERIFYERR SDR_BASE +0x0000000E //验证签名失败

define SDR_SYMOPERR SDR_BASE+ 0x0000000F //对称算法运算失败

define SDR_STEPERR SDR_BASE+0x00000010 //多步运算步骤锗误

define SDR_FILES1ZEERR SDR_BASE+0x00000011 //文件长度超出限制

define SDR_FILENOEXIST SDR_BASE+0x00000012 //指定的文件不存在

define SDR_FILEOFSERR SDR_BASE+0x00000013 //文件起始位置错误

define SDR_KEYTYPEERR SDR_BASE+0x00000014 //密钥类型缙误

define SDR_KEYERR SDR_BASE+0x00000015 //密钥缙误

define SDR_ENCDATAERR SDR_BA3E+0x00000016 //ECC加密数据错误

define SDR_RANDERR SDR_BASE+0x00000017 //随机数产生失败

define SDR_PRKRERR SDR_BASE+0x00000018 //私钥使用权限获取失败

define SDR_MACFRR SDR_BASE+0x00000019 //MAC运算失败

define SDR_FILEEXISTS SDR_BASE+ 0x0000001A //指定文件已存在

define SDR_FILEWERR SDR_BASE+0x0000001B //文件写入失败

define SDR_NORUFFER SDR_BASE+0x0000001c //存储空间不足

define SDR_INARGERR SDR_BASE+0x0000001D //输入参数错误

define SDR_OUTARGERR SDR_BASE +0x0000001E //输出参数错误

//设备管理
/*
功能：打开密码设备
参数:
phDeviceHandle[out]返回设备句柄
返回值:
0 成功
非0 失败,返回错误代码
备注:
phDeviceHandle由函数初始化并填写内容
*/
int SDF_OpenDevice(void ** phDeviceHandle);

/*
功能：关闭密码设备,并释放相关资源。
参数:
hDeviceHandle[in] 已打开的设备句柄
返回值:
0 成功
非0 失败,返回错误代码
*/
int SDF_CloseDevice( void * hDeviceHandle);

/*
功能：获取密码设备能力描述。
参数:
hSessionHandle[in] 与设备建立的会话句柄
pstDeviceInfo [out] 设备能力描述信息,内容及格式见设备信息定义
返回值:
0 成功
非0 失败,返回错误代码
*/
int SDF_GetDeviceInfo(
void * hSessionHandle,
DEVICEINFO * pstDeviceInfo);

/*
功能：获取指定长度的随机数。
参数：hSessionHandle[in] 与设备建立的会话句柄
uilength[in] 欲获取的随机数长度
pucRandom[out] 缓冲区指针,用于存放获取的随机数
返回值:
0 成功
非0 失败,返回错误代码
*/
int SDF_GenerateRandom (
void * hSessionHandle,unsigned int uiLength,
unsigned char * pucRandom);

endif

main.c

include<stdio.h>

include<stdlib.h>

include"sdf.h"

int main(){
void **pdh;
pdh=(void **)malloc(20); //给pdh分配空间
int ret;
ret = SDF_OpenDevice(pdh); //返回handle的指针

if(ret != SDF_OK)
{
printf("打开设备失败\n");
}
else
{
printf("打开设备成功！\n");
}
printf("查看设备信息\n");
DEVICEINFO a;
ret = SDF_GetDeviceInfo(pdh,&a);
if(ret !=SDF_OK)
printf("查看设备信息失败！\n");
else
printf("查看设备信息成功！\n");
printf("设备名字叫做%s\n",a.DeviceName);
printf("设备版本号为%d\n",a.DeviceVersion);
printf("想要获取的随机数长度为：\n");
int n;
scanf("%d",&n);
char string[100];
ret = SDF_GenerateRandom(pdh,n,string);
if(ret !=SDF_OK)
printf("生成随机数失败！");
else
printf("生成的随机数为%s\n",string);
ret = SDF_CloseDevice(*pdh);
if(ret != SDF_OK)
{
printf("关闭不成功！\n");
}
else
{
printf("关闭成功！\n");
}
}

sdf.c

include<stdio.h>

include<stdlib.h>

include<string.h>

include"sdf.h"

include<time.h>

include<openssl/bn.h>

int SDF_OpenDevice( void ** phDeviceHandle)
{
return SDF_OK;
}
int SDF_CloseDevice( void * hDeviceHandle)
{
return SDF_OK;
}
int SDF_GetDeviceInfo(void * hSessionHandle,DEVICEINFO * pstDeviceInfo)
{
DEVICEINFO di;
strcpy(di.IssuerName,"hzxSDF");
strcpy(di.DeviceName,"SDFhzx20201310");
strcpy(di.DeviceSerial,"20221026");
di.DeviceVersion=1;
(*pstDeviceInfo)= di;

return SDF_OK;
}
int SDF_GenerateRandom (void * hSessionHandle,unsigned int uiLength,unsigned char * pucRandom)
{
BIGNUM *bn;

    int i;
    bn = BN_new(); //生成一个BIGNUM结构
    //int bits = 20;
    int top = -1;
    int bottom = 1;
    BN_rand(bn, uiLength, top, bottom); //生成指定bits的随机数
    char *a = BN_bn2hex(bn); //转化成16进制字符串
    puts(a);
    printf("\n");
    for(i=0;*(a+i)!='\0';i++)
    {
        *(pucRandom+i)=*(a+i);
    }
    *(pucRandom+i)='\0';
    BN_free(bn); //释放BIGNUM结构
    return SDF_OK;

}
”