呼叫OpenSSL實現RSA加解密和簽名操作

RSA公鑰可以從證書和公鑰檔案，RSA私鑰可以從私鑰檔案中提取。OpenSSL使用了一種BIO抽象IO機制讀寫所用檔案，可以開啟檔案相關聯的BIO，通過BIO讀寫檔案內容。

程式碼範例如下：

// 證書、私鑰、公鑰都是PEM格式檔案

// 編譯命令：gcc -o test test_pubkey_pem.c -lcrypto -std=c99

#include <openssl/x509.h>

#include <openssl/pem.h>

#include<stdio.h>

#include<string.h>

 

// 檔案路徑

char cert_filename[] = "/root/test.crt";

char pubkey_filename[] = "/root/testpub.pem";

char prikey_filename[] = "/root/testpri.pem";

 

int main()

{

 EVP_PKEY *pkey;

 BIO *pubkey_bio;

 BIO *prikey_bio;

 BIO *cert;

 

/************ 從證書中提取公鑰 ****************/

// 開啟證書檔案

cert = BIO_new_file(cert_filename, "r");

// 讀入X509證書

X509 * x_cert = PEM_read_bio_X509(cert, NULL, NULL, NULL);

 BIO_free(cert);

// 提取出金鑰EVP_PKEY結構

pkey = X509_get_pubkey(x_cert);

// 提取出RSA結構的公鑰

RSA* rsa_from_cert = EVP_PKEY_get1_RSA(pkey);

 X509_free(x_cert);

 EVP_PKEY_free(pkey);

// 列印公鑰的值

BIO * print_out=BIO_new(BIO_s_file());

 BIO_set_fp(print_out,stdout,BIO_NOCLOSE);

 RSA_print(print_out, rsa_from_cert, 0);

 

int ret;

/************ 從公鑰檔案中提取公鑰 ****************/

//匯入公鑰檔案

char rsa_in[] = "testing";

int rsa_inlen = strlen(rsa_in);

 pubkey_bio=BIO_new_file(pubkey_filename,"r");

 

// 提取出金鑰EVP_PKEY結構

pkey=PEM_read_bio_PUBKEY(pubkey_bio, NULL, NULL, NULL);

// 提取出公鑰RSA結構

RSA* rsa = EVP_PKEY_get1_RSA(pkey);

 RSA_print(print_out, rsa, 0);

 

/************ 從公鑰檔案中提取公鑰 ****************/

prikey_bio=BIO_new_file(prikey_filename,"r");

 pkey=PEM_read_bio_PrivateKey(prikey_bio, NULL, NULL, NULL);

 RSA *pri_rsa = EVP_PKEY_get1_RSA(pkey);

 

/*********** 預分配控制元件 ******************/

// 根據RSA公鑰長度分配RSA加密輸出空間

int keysize = RSA_size(rsa);

 printf("keysize:%dn", keysize);

unsigned char *rsa_out = OPENSSL_malloc(keysize);

unsigned char *rsa_out_cert = OPENSSL_malloc(keysize);

unsigned char *dec_out = OPENSSL_malloc(keysize);

unsigned char *sign_out = OPENSSL_malloc(keysize);

unsigned char *verify_out = OPENSSL_malloc(keysize);

// 使用RKCS#1填充標準

int pad = RSA_PKCS1_PADDING;

 

/*********** RSA公鑰加密 ******************/

int rsa_outlen_cert = RSA_public_encrypt(rsa_inlen, rsa_in, rsa_out_cert, rsa_from_cert, pad);

int rsa_outlen = RSA_public_encrypt(rsa_inlen, rsa_in, rsa_out, rsa, pad);

 printf("rsa_outlen is: %dn", rsa_outlen);

for(int i=0; i<rsa_outlen; i++){

 printf("%02x", rsa_out[i]);

if((i+1)%16 == 0)

 printf("n");

 }

 printf("n");

 printf("rsa_outlen_cert is: %dn", rsa_outlen_cert);

for(int i=0; i<rsa_outlen_cert; i++){

 printf("%02x", rsa_out_cert[i]);

if((i+1)%16 == 0)

 printf("n");

 }

 printf("n");

 

/*********** RSA私鑰解密 ******************/

 

int dec_len = RSA_private_decrypt(rsa_outlen_cert, rsa_out_cert, dec_out, pri_rsa, pad);

if(!memcmp(rsa_in, dec_out, dec_len)){

 printf("decrypt success!n");

 }else{

 printf("decrypt fail!n");

 }

 printf("dec_len is %dn", dec_len);

 

/*********** RSA私鑰簽名 *******************/

int sign_len = RSA_private_encrypt(rsa_inlen, rsa_in, sign_out, pri_rsa, pad);

 printf("sign_len is: %dn", sign_len);

for(int i=0; i<sign_len; i++){

 printf("%02x", sign_out[i]);

if((i+1)%16 == 0)

 printf("n");

 }

 printf("n");

 

/********** RSA公鑰驗籤 *******************/

int verify_len = RSA_public_decrypt(sign_len, sign_out, verify_out, rsa, pad);

 printf("verify_len is %dn", verify_len);

if(!memcmp(rsa_in, verify_out, verify_len)){

 printf("verify success!n");

 }else{

 printf("verify fail!n");

 }

 

/***********釋放變數清理空間 ****************/

OPENSSL_free(rsa_out);

 OPENSSL_free(dec_out);

 OPENSSL_free(rsa_out_cert);

 OPENSSL_free(sign_out);

 OPENSSL_free(verify_out);

 BIO_free(pubkey_bio);

 BIO_free(prikey_bio);

 EVP_PKEY_free(pkey);

 RSA_free(rsa);

 RSA_free(pri_rsa);

 RSA_free(rsa_from_cert);

return 0;

}

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