C++ 如何将openssl EVP库与低级DES函数一起使用？

因此，我花了几个小时在谷歌搜索结果和一些与openssl函数相关的手册页中挖掘，试图找出如何将EVP函数与3DES加密结合使用。现在，我从

中获得了使用这些函数的代码：

• DES\u ede2\u cbc\u encrypt（）

• DES\u set\u奇偶校验（）

• DES\u set\u key\u checked（）

• DES\u ecb2\u encrypt（）

我的理解是，通过使用EVP函数，我可以统一处理3DES的ECB和CBC模式之间的加密/解密逻辑（我上面列表中的第一个和最后一个函数）。这两者管理输入/输出数据的方式不同

我找不到任何通过高级EVP函数进行DES加密的示例。在

evp.h

标题中，我看到了类似

evp_des_ede3_ecb

和

evp_des_ede3_cbc

的内容，但我不知道如何使用它们。由于奇怪的方式，你必须设置的DES键（使用2个功能在中间从我的列表上方），我不知道什么加载键会像在EVP的方式。

---

如何将DES与EVP一起使用？如果有人能提供加密、解密和密钥设置的示例，这将非常有帮助。我试图在C++中封装所有类似的C代码，并使用STL对象/算法。我希望我的“DES”包装在DES的不同密码模式之间语义相同。我不确定这是否可行，但这就是我尝试使用EVP的原因。

我认为您想要做的应该是可行的。EVPAPI主要是使用所有参数初始化上下文对象，然后在不知道上下文对象内部内容的情况下使用上下文对象。您甚至可以从OpenSSL允许您提供不需要的参数这一事实中获益，例如在初始化ECB模式的上下文时提供IV（将被忽略）

在进入EVP版本之前，让我们先谈谈您发布的函数

OpenSSL将DES密钥的生成分为三个步骤：

生成随机字节

设置/更正随机字节内的奇偶校验位

展开关键时刻表

第一步是使用任何合适的（N/D）RBG（OpenSSL提供

RAND\u DRBG\u字节

和

RAND\u字节

）。第二步是因为DES密钥的某些位对密码强度没有贡献；因此，按照惯例，它们被设置为提供奇数奇偶校验的密钥字节。这是

DES_set_odd_parity

的功能（有关更多说明，请参阅）。最后一步在OpenSSL中有几个选项：（a）信任用户提供了一个好的密钥，并展开该密钥；或者（b）检查用户提供的内容以确保它不是弱密钥，并在展开密钥计划之前检查它是否具有奇偶校验。后者由您列出的功能执行，

DES\u set\u key\u checked

。前者更可靠，是

DES\u set\u key\u unchecked

好吧，那么为什么这些都有用呢？好的，它在API的EVP版本中都有一个直接的模拟。使用DES函数，可以执行以下操作：

调用

RAND_bytes

（或等效项）生成随机键

调用

DES\u set\u odd\u奇偶校验

设置奇偶校验位

调用

DES\u set\u key\u checked

展开密钥计划

调用

DES_uuencrypt

以使用展开密钥计划进行加密

使用EVP，您可以执行以下（大部分）等效步骤：

调用

EVP\u CIPHER\u CTX\u ctrl（CTX，EVP\u ctrl\u RAND\u KEY，0，dest\u buf）

生成一个与已初始化

EVP\u CIPHER\u CTX*CTX的密码相应的随机密钥。此步骤还通过调用
DES\u set\u odd\u parity
在引擎盖下设置奇数奇偶校验。请注意，假定dest_buf足够大，可以容纳
ctx
配置的密钥类型。请参见中的第280行

调用

EVP_EncryptInit

传递密钥，在引擎盖下调用

DES_set_key\u unchecked

以展开密钥计划并将其存储在上下文中。请注意，这是set key的未选中变体；EVPAPI只是假设您提供了一个好的密钥。请参见中的第226行（用于双键ede）

注意小的鸡和蛋问题：您必须使用算法类型初始化上下文，以便它知道要生成什么样的密钥；您必须提供初始化上下文的密钥。EVP_*Init优雅地处理空参数，因此它允许您进行部分初始化。例如：

uint8_t twokey[16];
EVP_EncryptInit(ctx, EVP_des_ede_cbc(), NULL, NULL);
EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_RAND_KEY, 0, twokey);
EVP_EncryptInit(ctx, NULL, twokey, iv);

另外请注意，如果您已经有了密钥，则不需要OpenSSL来随机生成密钥

EVP_EncryptInit

非常乐意信任您提供的任何密钥

这里有一个相当长的示例，使用硬编码密钥，但使用openssl函数来更正其奇偶校验

#include <openssl/evp.h>
#include <openssl/des.h>
#include <stdint.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
  int res;
  uint8_t key[16] = {
    0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77, 0x88,
    0x21, 0x32, 0x43, 0x54, 0x65, 0x76, 0x87, 0x98
  };

  uint8_t iv[8] = {
    0x12, 0x34, 0x56, 0x78, 0x9a, 0xbc, 0xde, 0xf0
  };

  uint8_t message[16] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0xa,0xb,0xc,0xd,0xe,0xf};
  uint8_t ciphertext[24] = {0}; //leave room for padding!
  int ciphertext_total = 0;
  uint8_t decrypted [16] = {0};
  int decrypted_total = 0;

  //Select our cipher of choice: 2-key 3DES in CBC mode (hence the IV)
  const EVP_CIPHER *tdea_ede = EVP_des_ede_cbc();

  printf("hardcoded key:       ");
  {
    int i;
    for(i=0; i< (int)sizeof(key); i++)
    {
      printf("%02x ", key[i]);
    }
    printf("\n");
  }

  //Note I have to set parity on each of the keys, and I'm doing 2-key 3DES
  //DES_cblock is an annoying typdef of uchar[8]
  DES_set_odd_parity((DES_cblock *)key);
  DES_set_odd_parity((DES_cblock *)(key+8));

  printf("key with odd parity: ");
  {
    int i;
    for(i=0; i< (int)sizeof(key); i++)
    {
      printf("%02x ", key[i]);
    }
    printf("\n");
  }

  printf("Message:             ");
  {
    int i;
    for(i=0; i< (int)sizeof(message); i++)
    {
      printf("%02x ", message[i]);
    }
    printf("\n");
  }

  /* encrypt */
  {
    int outl = 0;
    EVP_CIPHER_CTX *ctx = EVP_CIPHER_CTX_new();
    EVP_EncryptInit(ctx, tdea_ede, key, iv);

    res = EVP_EncryptUpdate(ctx, ciphertext, &outl, message, (int)sizeof(message));
    printf("Update wrote %d bytes\n", outl);
    ciphertext_total += outl;

    EVP_EncryptFinal(ctx, ciphertext + ciphertext_total, &outl);
    printf("Final wrote %d bytes\n", outl);
    ciphertext_total += outl;
  }

  printf("Ciphertext:          ");
  {
    int i;
    for(i=0; i<ciphertext_total; i++)
    {
      printf("%02x ", ciphertext[i]);
    }
    printf("\n");
  }

  /* decrypt */
  {
    int outl = 0;
    EVP_CIPHER_CTX *ctx = EVP_CIPHER_CTX_new();
    EVP_DecryptInit(ctx, tdea_ede, key, iv);

    res = EVP_DecryptUpdate(ctx, decrypted, &outl, ciphertext, ciphertext_total );
    printf("Update wrote %d bytes\n", outl);
    decrypted_total += outl;

    EVP_DecryptFinal(ctx, decrypted + decrypted_total, &outl);
    printf("Final wrote %d bytes\n", outl);
    decrypted_total += outl;
  }

  printf("Decrypted:           ");
  {
    int i;
    for(i=0; i<decrypted_total; i++)
    {
      printf("%02x ", decrypted[i]);
    }
    printf("\n");
  }
}

我承认，我很惊讶看到密文比消息大，但我记得OpenSSL默认应用填充

如果您不熟悉evpapi的init/update/final模型，请注意它是为流设计的。您可以任意多次调用update，只有当它有足够的数据来处理一个块时，您才会看到它写入任何输出。这就是为什么会有“最终”的原因…如果有一个在飞行中，则填充所有剩余数据并处理最终块

---

另外，请注意，该示例泄漏了EVP\u CIPHER\u CTX对象……这些对象应该在某个时候被释放。

在EVP中，

DES\u ecb2\u encrypt（）

等效项如何工作？我相信它没有静脉注射。我能把那个参数

nullptr

留下吗？我的密钥已经生成了，我只需要在上面设置奇偶校验。但是设置奇偶校验是不必要的吗？在EVP中有没有一种方法可以为已经创建的密钥添加奇偶校验？不要介意我上面评论的后半部分：我错过了t

$ ./a.out
hardcoded key:       11 22 33 44 55 66 77 88 21 32 43 54 65 76 87 98
key with odd parity: 10 23 32 45 54 67 76 89 20 32 43 54 64 76 86 98
Message:             00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f
Update wrote 16 bytes
Final wrote 8 bytes
Ciphertext:          5d f9 44 ff 82 0b c3 47 90 be 11 fb 62 01 15 f0 65 45 f6 05 3f fa 81 96
Update wrote 16 bytes
Final wrote 0 bytes
Decrypted:           00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f