在VC++实现数据加密

2016-06-06

为了保证数据的安全性与完整性,常常要对数据进行加密,在数据传输过程进行数据加密可以防止中途非法截获。我们通常称原始数据叫做源文,用约定的加密算法进行加密处理。加密算法的输入是源文与加密键,而输出的则是密文。加密算法可以分为两种,一种是密键加密算法,一种是明键加密法。


一、密键加密法:

加密算法可以公开,但加密键一定要保密。密文对不知道加密键的人来说,是不容易解密的。如下述算法:

A.把源文分成等长的块,每块的长度和加密键的长度相等,对长度不够的块用空格补充;

B.用自己定义的整数代替源文的数据;

C.对加密键也进行数据替换操作;

D.对源文的整数码与加密键相应字符的整数码进行相加,然后对某一整数进行取模操作;

E.将整数码再用相应的字符进行替换,这样就得到了密文。

实现代码如下:

CString CEncryptDlg::Encrypt_Key(CString Source,CString Key)
{
	int iSourceLen,iKeyLen;
	int iCount;
	div_t div_Result;
	char strTarget[255];
	char pKey[255],pSource[255],pMid[255];
	CString strTmp;
	int i,j,n;
	BYTE PWD_key[255];

	j=0;
	for (i=32;i<=126;i++)
	{
		PWD_key[i]=j;
		j++;
	}//取ASCII值在32~126之间的可视字符

	iSourceLen=Source.GetLength();
	iKeyLen=Key.GetLength();
	div_Result=div(iSourceLen,iKeyLen);
	if (div_Result.rem)
		iCount=div_Result.quot+1;
	else
		iCount=div_Result.quot;
	wsprintf(pKey,"%s",m_Key);

	n=0;
	for (i=1;i<=iCount;i++)
	{
		strTmp=Source.Mid((i-1)*iKeyLen,iKeyLen);
		if (strTmp.GetLength()<iKeyLen)
		{
			for (j=1;j<=iKeyLen-strTmp.GetLength();j++)
				strTmp+=" ";
		}
		wsprintf(pSource,"%s",strTmp);

		for (j=1;j<=iKeyLen;j++)
		{
			int k1;
			int k2;
			k1=PWD_key[pKey[j-1]];
			k2=PWD_key[pSource[j-1]];
			int k=k1+k2;
			div_Result=div(k,ENCRYPT_KEY);
			k=div_Result.rem;
			pMid[j-1]=k;
			strTarget[n++]=k;
		}//对源文进行替换加密处理

	}
	for (j=0;j<n;j++) 
	{
		strTarget[j]+=32;
		if (strTarget[j]==32) strTarget[j]=''*'';  //用“*”替代密文中的空格
	}
	strTarget[n]=''\0'';

	CString strResult;
	strResult.Format("%s",strTarget);
	return(strResult);
}
 

注:对D步的数据处理,每人也可以根据自己的具体情况用别的计算方法替换。

二、明键加密算法

明键加密算法可以随意使用加密算法与加密键,但是解密键是保密的。所在,它同时需要两个键,一个用于加密,一个用于解密。而解密键不能从加密键推出的。从而,每个人都可以对源文进行加密操作,但是在没有授权进行解密时,他是不能完成解密工作的,因为他不知道解密键。具体算法如下所述:

A.任意选择两个质数p与q,它们取值最好在100位左右。同时计算r=p*q;

B.任意选择一个整数e,e是与(p-1)*(q-1)互为质数的,e就是算法中的加密键;

C.求解方程式:(d*e) mod ((p-1)*(q-1))=1,d即是加密算法中的解密键;

D.对源文p进行加密即可得到密文,计算公式为c=pe mod r;c即为密文;

E.对密文c进行解密即可得到源文,计算公式为p=cd mod r;p即为源文;

加密算法实现如下:

CString CEncryptDlg::Encrypt_KnownKey(CString Source)
{
	int r=ENCRYPT_P*ENCRYPT_Q;
	int e=101;  
	//设置加密键,一般比P与Q大的质数就可以选作加密键
	int k=(ENCRYPT_P-1)*(ENCRYPT_Q-1);
	int d=5;
	//求得解密键,即满足公式:(d*11) mod k=1

	char pSource[255];
	char pTarget[255];
	int iLen;
	int i;
	DWORD dw1;

	wsprintf(pSource,"%s",m_Source);
	iLen=m_Source.GetLength();
	for (i=0;i<iLen;i++)
	{
		div_t div_Result;
		dw1=Exp(pSource[i],e,r);
		div_Result=div(dw1,r);
		pTarget[i]=div_Result.rem;
		//获取密文
	}
	pTarget[iLen]=''\0'';

	CString strTarget;
	strTarget.Format("%s",pTarget);
	return(strTarget);
}

解密算法如下:

CString CEncryptDlg::Decode_KnownKey(CString Source)
{
	int r=ENCRYPT_P*ENCRYPT_Q;
	int e=101;  
	//设置加密键,一般比P与Q大的质数就可以选作加密键
	int k=(ENCRYPT_P-1)*(ENCRYPT_Q-1);//k=168
	int d=5;
	//求得解密键,即满足公式:(d*29) mod k=1

	int iLen=m_Source.GetLength();
	char pSource[255],pTarget[255];
	wsprintf(pSource,"%s",m_Source);
	for (int i=0;i<iLen;i++) 
	{
		DWORD dw1;
		dw1=Exp(pSource[i],d,r);
		div_t div_Result;
		div_Result=div(dw1,r);
		pTarget[i]=div_Result.rem;
	}
	pTarget[iLen]=''\0'';

	CString strTarget;
	strTarget.Format("%s",pTarget);
	return(strTarget);
}

本文仅列出了最基本的算法实现,只是为了抛砖引玉。

程序在Windows XP + VC++ 6.0下调试通过。

作者信箱:devvy@21cn.com。