linux下面C 利用openssl的AES庫加密，解密

OpenSSL提供了AES加解密算法的API

const char *AES_options(void);

AES算法狀態，是全部支持或者是部分支持。

返回值：“aes(full)” 或者"aes(partial)"

int AES_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, const int bits,AES_KEY *key);

設定加密用的Key；

userKey： 密鑰數值；

bits：密鑰長度，以bit爲單位，如果密鑰數字是16個字節，則此參數值應爲128；

key： AES_KEY對象指針；

返回值： 0 成功， -1 userkey，key爲空， -2： 密鑰長度不是128，192，256；

int AES_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, const int bits,  AES_KEY *key);

設定解密用的Key；

userKey： 密鑰數值；

bits：密鑰長度，以bit爲單位，如果密鑰數字是16個字節，則此參數值應爲128；

key： AES_KEY對象指針；

返回值： 0 成功， -1 userkey，key爲空， -2： 密鑰長度不是128，192，256；

void AES_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,const AES_KEY *key);

AES 加密，加密單個數據塊，in，out可以是同一內存區；

in： 需要加密的數據；

out： 加密後的數據；

key：AES 密鑰；

void AES_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,const AES_KEY *key);

AES 解密，解密單個數據塊，in，out可以是同一內存區；

in： 需要解密的數據；

out： 解密後的數據；

key：AES 密鑰；

void AES_ecb_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,    const AES_KEY *key, const int enc);

AES加密/解密單個數據塊，ECB模式

in： 需要加密/解密的數據；

out： 計算後輸出的數據；

key：密鑰

enc： AES_ENCRYPT 代表加密， AES_DECRYPT代表解密；

void AES_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,   size_t length, const AES_KEY *key,    unsigned char *ivec, const int enc);

AES加密/解密單個數據塊，CBC模式

in： 需要加密/解密的數據；

out： 計算後輸出的數據；

length： 數據長度

key：密鑰

ivec： 初始向量

enc： AES_ENCRYPT 代表加密， AES_DECRYPT代表解密；

void AES_cfb128_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
    size_t length, const AES_KEY *key,
    unsigned char *ivec, int *num, const int enc);
AES CFB128位模式加密/解密，輸入輸出數據區可以重疊；
in： 需要加密/解密的數據；
out： 計算後輸出的數據；
length： 數據長度；
key： 密鑰；
ivec： 初始化向量
num： 輸出參數，計算狀態，多少個CFB數據塊
enc： 計算模式， 加密： AES_ENCRYPT ， 解密： AES_DECRYPT
    
void AES_cfb1_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
    size_t length, const AES_KEY *key,
    unsigned char *ivec, int *num, const int enc);
AES CFB1位模式加密/解密，輸入輸出數據區可以重疊；
in： 需要加密/解密的數據；
out： 計算後輸出的數據；
length： 數據長度；
key： 密鑰；
ivec： 初始化向量
num： 輸出參數，計算狀態，多少個CFB數據塊
enc： 計算模式， 加密： AES_ENCRYPT ， 解密： AES_DECRYPT
    
    
void AES_cfb8_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
    size_t length, const AES_KEY *key,
    unsigned char *ivec, int *num, const int enc);
AES CFB8位模式加密/解密，輸入輸出數據區可以重疊；
in： 需要加密/解密的數據；
out： 計算後輸出的數據；
length： 數據長度；
key： 密鑰；
ivec： 初始化向量
num： 輸出參數，計算狀態，多少個CFB數據塊
enc： 計算模式， 加密： AES_ENCRYPT ， 解密： AES_DECRYPT

    
void AES_ofb128_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
    size_t length, const AES_KEY *key,
    unsigned char *ivec, int *num);
AES OFB128位模式加密/解密，輸入輸出數據區可以重疊；
in： 需要加密/解密的數據；
out： 計算後輸出的數據；
length： 數據長度；
key： 密鑰；
ivec： 初始化向量
num： 輸出參數，計算狀態，多少個CFB數據塊
enc： 計算模式， 加密： AES_ENCRYPT ， 解密： AES_DECRYPT

        
    
void AES_ctr128_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
    size_t length, const AES_KEY *key,
    unsigned char ivec[AES_BLOCK_SIZE],
    unsigned char ecount_buf[AES_BLOCK_SIZE],
    unsigned int *num);
AES CTR128位模式加密/解密，輸入輸出數據區可以重疊；
in： 需要加密/解密的數據；
out： 計算後輸出的數據；
length： 數據長度；
key： 密鑰；
ivec： 初始化向量
ecount_buf: 輸出參加，加密的次數，在第一次調用此函數時，需要初始化爲0
num： 輸出參數，計算狀態，多少個CFB數據塊，在第一次調用此函數時，需要初始化爲0
enc： 計算模式， 加密： AES_ENCRYPT ， 解密： AES_DECRYPT



void AES_ige_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
             size_t length, const AES_KEY *key,
             unsigned char *ivec, const int enc);
AES 加密/解密，輸入輸出數據區可以重疊，初始化向量是加密數據塊的2倍，加密前用前半部分做一次異或，加密後用後半部分做一次異或；
in： 需要加密/解密的數據；
out： 計算後輸出的數據；
length： 數據長度；
key： 密鑰；
ivec： 初始化向量
enc： 計算模式， 加密： AES_ENCRYPT ， 解密： AES_DECRYPT
    
                 

void AES_bi_ige_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
            size_t length, const AES_KEY *key,
            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec,
            const int enc);
AES 加密/解密，輸入輸出數據區可以重疊，初始化向量是加密數據塊的4倍，加密前用第一部分做一次異或，加密後用第二部分做一次異或；
最後一個加密數據塊，加密前用第三部分異或，加密後用第四部分異或；
in： 需要加密/解密的數據；
out： 計算後輸出的數據；
length： 數據長度；
key： 密鑰；
ivec： 初始化向量
enc： 計算模式， 加密： AES_ENCRYPT ， 解密： AES_DECRYPT            

int AES_wrap_key(AES_KEY *key, const unsigned char *iv,
        unsigned char *out,
        const unsigned char *in, unsigned int inlen)

用AES算法對明文key數據加密

key： AES Key，用於加密密鑰數據

iv： 初始化向量

out： 加密後的密鑰數據

in： 密鑰數據

inlen： 密鑰數據長度

返回值： 1： 成功， 0: 失敗

int AES_unwrap_key(AES_KEY *key, const unsigned char *iv,
        unsigned char *out,
        const unsigned char *in, unsigned int inlen)

用AES算法對明文key數據加密

key： AES Key，用於加密密鑰數據

iv： 初始化向量

out： 加密後的密鑰數據

in： 密鑰數據

inlen： 密鑰數據長度

返回值： 1： 成功， 0: 失敗

C實例分析：

首先要了解AES加密是什麼，以及幾種加密模式的區別。之後纔是編程。具體的編程案例，在下面的鏈接。

openssl之aes加密（AES_cbc_encrypt 與 AES_encrypt 的編程案例）

下面這個鏈接有詳細圖解。

http://www.cnblogs.com/adylee/archive/2007/09/14/893438.html

ECB模式 

　　優點: 

　　1.簡單； 

　　2.有利於並行計算； 

　　3.誤差不會被傳送； 

　　缺點: 

　　1.不能隱藏明文的模式； 

　　2.可能對明文進行主動攻擊； 

CBC模式： 

　　優點： 

　　1.不容易主動攻擊,安全性好於ECB,適合傳輸長度長的報文,是SSL、IPSec的標準。 

　　缺點： 

　　1.不利於並行計算； 

　　2.誤差傳遞； 

　　3.需要初始化向量IV 

CFB模式： 

　　優點： 

　　1.隱藏了明文模式; 

　　2.分組密碼轉化爲流模式; 

　　3.可以及時加密傳送小於分組的數據; 

　　缺點: 

　　1.不利於並行計算; 

　　2.誤差傳送：一個明文單元損壞影響多個單元; 

　　3.唯一的IV; 

ofb模式： 

　　優點: 

　　1.隱藏了明文模式; 

　　2.分組密碼轉化爲流模式; 

　　3.可以及時加密傳送小於分組的數據; 

　　缺點: 

　　1.不利於並行計算; 

　　2.對明文的主動攻擊是可能的; 

　　3.誤差傳送：一個明文單元損壞影響多個單元; 

瞭解這些加密模式之後，再看openssl提供的接口就好理解了。

以下接口來自“crypto/aes/aes.h”，有openssl源碼。

//設置加密和解密器

int AES_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, const int bits,

AES_KEY *key);

int AES_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, const int bits,

AES_KEY *key);

//默認的加密解密方式，參數好理解

void AES_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,

const AES_KEY *key);

void AES_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,

const AES_KEY *key);

//下面這些也是常用的加密方式，但是參數很多，而源碼對於參數使用介紹不多，只能摸索

void AES_ecb_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,

const AES_KEY *key, const int enc);

void AES_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,

size_t length, const AES_KEY *key,

unsigned char *ivec, const int enc); //參數相對複雜

void AES_cfb128_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,

size_t length, const AES_KEY *key,

unsigned char *ivec, int *num, const int enc);

void AES_cfb1_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,

size_t length, const AES_KEY *key,

unsigned char *ivec, int *num, const int enc);

void AES_cfb8_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,

size_t length, const AES_KEY *key,

unsigned char *ivec, int *num, const int enc);

void AES_ofb128_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,

size_t length, const AES_KEY *key,

unsigned char *ivec, int *num);

void AES_ctr128_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,

size_t length, const AES_KEY *key,

unsigned char ivec[AES_BLOCK_SIZE],

unsigned char ecount_buf[AES_BLOCK_SIZE],

unsigned int *num);

從下面這個文件可以看出，AES_encrypt就是ecb加密的方式。而AES_set_encrypt_key和AES_encrypt，它們的實現在"crypto/aes/aes_x86core.c"和"crypto/aes/aes_core.c"，也就是有兩個版本，根據平臺選擇。看源碼。

調用實例：

int aes_encrypt(char* in, char* key, char* out)//, int olen)
{
    if(!in || !key || !out) return 0;
    AES_KEY aes;
    if(AES_set_encrypt_key((unsigned char*)key, 128, &aes) < 0)
    {
        return 0;
    }
    int len=strlen(in), en_len=0;
    while(en_len<len)//輸入輸出字符串夠長，並且是AES_BLOCK_SIZE的整數倍，需要嚴格限制
    {
        AES_encrypt((unsigned char*)in, (unsigned char*)out, &aes);
        in+=AES_BLOCK_SIZE;
        out+=AES_BLOCK_SIZE;
        en_len+=AES_BLOCK_SIZE;
    }
    return 1;
}
int aes_decrypt(char* in, char* key, char* out)
{
    if(!in || !key || !out) return 0;
    AES_KEY aes;
    if(AES_set_decrypt_key((unsigned char*)key, 128, &aes) < 0)
    {
        return 0;
    }
    int len=strlen(in), en_len=0;
    while(en_len<len)
    {
        AES_decrypt((unsigned char*)in, (unsigned char*)out, &aes);
        in+=AES_BLOCK_SIZE;
        out+=AES_BLOCK_SIZE;
        en_len+=AES_BLOCK_SIZE;
    }
    return 1;
}

最後給出一個鏈接，利用openssl的AES接口進行編程。

openssl之aes編程（AES_cbc_encrypt 與 AES_encrypt）  

參考資料：

http://www.baike.com/wiki/AES%E5%8A%A0%E5%AF%86%E7%AE%97%E6%B3%95 （互動百科）

分組對稱加密模式:ECB/CBC/CFB/OFB缺CTR

AES CBC和CTR加解密實例

http://fossies.org/dox/openssl-1.0.1f/index.html （詳細源碼）

命令行下openssl對文件加密解密：

--建立文件test.txt, 特意寫入中英文

# cd /tmp

# echo "test測試" > test.txt

--開始加密, 使用aes-128-cbc算法, 也可以使用其他算法, 通過查看openssl的幫助可獲知

# openssl aes-128-cbc -salt -in test.txt -out test.txt.aes
enter aes-128-cbc encryption password:<輸入密碼>
Verifying - enter aes-128-cbc encryption password:<確認密碼>

--查看加密前後的文件大小, 加密後文件明顯增大了

# ll test.txt*  
-rw-r--r--  1 root root  9 Aug 11 15:42 test.txt
-rw-r--r--  1 root root 32 Aug 11 15:43 test.txt.aes

--查看加密前後的文件內容, 加密後文件無法直接查看, 顯示亂碼

# cat test.txt
test測試

# cat test.txt.aes
Salted__碾RTqm6棚顱

--現在開始解密, 會提示輸入密碼, 如果密碼有誤則無法解密

# openssl aes-128-cbc -d -salt -in test.txt.aes -out test.txt.out
enter aes-128-cbc decryption password:<輸入錯誤密碼>
bad decrypt
6150:error:06065064:digital envelope routines:EVP_DecryptFinal:bad decrypt:evp_enc.c:438:

# openssl aes-128-cbc -d -salt -in test.txt.aes -out test.txt.out
enter aes-128-cbc decryption password:<輸入正確密碼>

--查看解密前後的文件大小, 和加密前是一樣的

# ll test.txt*
-rw-r--r--  1 root root  9 Aug 11 15:42 test.txt
-rw-r--r--  1 root root 32 Aug 11 15:43 test.txt.aes
-rw-r--r--  1 root root  9 Aug 11 15:45 test.txt.out

--查看解密前後的文件內容, 和加密前是一樣的

# cat test.txt.out
test測試

這種方法非常適合Linux下的文件內容保密, 呵呵....以上命令加參數比較複雜, 我們可以把命令加參數做個函數, 然後放到.bash_profile裏, 這樣每次登陸後直接使用函數即可, 如下:

function jiami() 

{ 

 /usr/bin/openssl aes-128-cbc -salt -in $1 -out $1.aes && rm -f $1

}

function jiemi() 

{ 

 /usr/bin/openssl aes-128-cbc -d -salt -in $1.aes -out $1 && rm -f $1.aes

}

然後就可以如下使用了(注意輸入參數都是原文件名, 且會自動刪除原文件):

# jiami test.txt
enter aes-128-cbc encryption password:
Verifying - enter aes-128-cbc encryption password:

# jiemi test.txt
enter aes-128-cbc decryption password:

# ll test.txt*  
-rw-r--r--  1 root root 9 Aug 11 15:46 test.txt
-rw-r--r--  1 root root 9 Aug 11 15:45 test.txt.out

--End--