用CryptoAPI進行資料加密

因為過於複雜的加密演算法實現起來非常困難，所以在過去，許多應用程式只能使用非常簡單的加密技術，這樣做的結果就是加密的資料很容易就可以被人破譯。而使用microsoft提供的加密應用程式介面（即cryptography api）,或稱cryptoapi，就可以方便地在應用程式中加入強大的加密功能，而不必考慮基本的演算法。本文將對cryptoapi及其使用的資料加密原理作一簡單的介紹，然後給出了用cryptoapi編寫加密程式的大致步驟，最後以乙個檔案的加密、解密程式為例演示了cryptoapi的部分功能。

----1. cryptoapi簡介

---- cryptoapi是一組函式，為了完成數學計算，必須具有密碼服務提供者模組（csp）。microsoft通過**rsa base provider在作業系統級提供乙個csp，使用rsa公司的公鑰加密演算法，更多的csp可以根據需要增加到應用中。事實上，csp有可能與特殊硬體裝置（如智慧卡）一起來進行資料加密。cryptoapi介面允許簡單的函式呼叫來加密資料，交換公鑰，雜湊乙個訊息來建立摘要以及生成數字簽名。它還提供高階的管理操作，如從一組可能的csp中使用乙個csp。此外，cryptoapi還為許多高階安全性服務提供了基礎，包括用於電子商務的set，用於加密客戶機/伺服器訊息的pct，用於在各個平台之間來回傳遞機密資料和金鑰的pfx，**簽名等等。cryptoapi的體系結構如下圖：

---- 目前支援cryptoapi的windows系統有：windows 95 osr2、windows nt sp3及後續版本、windows 98、windows 2000等。cryptoapi的配置資訊儲存在登錄檔中，包括如下金鑰：

hkey＿local＿machine＼software＼ microsoft \ cryptography \defaults hkey_current_user\ software \ microsoft \ cryptography \providers

----2.資料加密原理

---- 資料加密的流程如下圖：

---- cryptoapi使用兩種金鑰：會話金鑰與公共/私人金鑰對。會話金鑰使用相同的加密和解密金鑰，這種演算法較快，但必須保證金鑰的安全傳遞。公共/私人金鑰對使用乙個公共金鑰和乙個私人金鑰，私人金鑰只有專人才能使用，公共金鑰可以廣泛傳播。如果金鑰對中的乙個用於加密，另乙個一定用於解密。公共/私人金鑰對演算法很慢，一般只用於加密小批資料，例如用於加密會話金鑰。

---- cryptoapi支援兩種基本的編碼方法：流式編碼和塊編碼。流式編碼在明碼文字的每一位上建立編碼位，速度較快，但安全性較低。塊編碼在乙個完整的塊上（一般為64位）上工作，需要使用填充的方法對要編碼的資料進行捨入，以組成多個完整的塊。這種演算法速度較慢，但更安全。

----3.應用舉例

---- 下面以兩個檔案加密與解密的c程式片斷為例，演示一下cryptoapi的強大功能。這兩個程式均為win32控制台應用，程式省略了出錯處理，實際執行時**入。

---- ①檔案加密

#include < windows.h >
#include < stdio.h >
#include < stdlib.h >
#include < wincrypt.h >
//確定使用rc2塊編碼或是rc4流式編碼
#ifdef use_block_cipher
#define encrypt_algorithmcalg_rc2
#define encrypt_block_size8
#else
#define encrypt_algorithmcalg_rc4
#define encrypt_block_size1
#endif
void capidecryptfile(pchar szsource, 
pchar szdestination, pchar szpassword);
void _cdecl main(int argc, char *argv)
//讀取引數.
szsource   = argv[1];
szdestination  = argv[2];
if(argc == 4) 
capidecryptfile(szsource, szdestination, szpassword);
}/*szsource為要加密的檔名稱，szdestination
為加密過的檔名稱，szpassword為加密口令*/
void capiencryptfile(pchar szsource, pchar 
szdestination, pchar szpassword)
else 
//計算一次加密的資料位元組數，必須為encrypt_block_size的整數倍
dwblocklen = 1000 - 1000 % encrypt_block_size;
//如果使用塊編碼，則需要額外空間
if(encrypt_block_size  > 1)  else 
//分配緩衝區
pbbuffer = malloc(dwbufferlen)；
//加密原始檔並寫入目標檔案
do  while(!feof(hsource));
printf("ok\n");
……//關閉檔案、釋放記憶體
}②檔案解密
void capidecryptfile(pchar szsource, pchar 
szdestination, pchar szpassword)
else 
dwblocklen = 1000 - 1000 % encrypt_block_size;
if(encrypt_block_size  > 1)  else 
pbbuffer = malloc(dwbufferlen)；
//解密原始檔並寫入目標檔案
do  while(!feof(hsource));
printf("ok\n");
……//關閉檔案、釋放記憶體
}

---- 以上**在windows nt4.0、visual c++6.0環境中編譯通過。

---- 除直接用於加密資料外，cryptoapi還廣泛用於產生並確認數字簽名，這裡就不一一舉例說明了，有興趣的讀者可以參考msdn文件。

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用bcp進行資料庫資料備份

用R語言進行資料分析

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