Симметричное шифрование с помощью CryptoApi

 

Для симметричного шифрования информации Microsoft CryptoAPI представляет целый ряд алгоритмов, реализуемых стандартными криптопровайдерами (смотри Таблицу 1). Размер ключа определяет криптографическую стойкость алгоритма. На сегодняшний день длина ключей в алгоритмах, входящих в состав стандартного криптопровайдера MS_DEF_PROV, считается недостаточной. Последний разрабатывался в то время, когда в США действовал запрет на экспорт стойких криптоалгоритмов. Пришедший ему на смену криптопровайдер MS_ENHANCED_PROV устранил это ограничение. Использование CryptoAPI позволяет легко перейти с одного криптопровайдера на другой – с помощью замены всего одного параметра при вызове функции CryptAcquireContext.

Для шифрования/дешифрования данных, независимо от выбранного алгоритма, в CryptoAPI используются функции CryptEncrypt и CryptDecrypt. Эти функции можно использовать для шифрования как одного блока информации, так и больших объемов данных. Следует иметь в виду, что при использовании блочных шифров размер зашифрованного сообщения может быть больше размера исходного текста, вплоть до длины одного шифроблока.

 

Таблица 1 Симметричные алгоритмы шифрования, реализованные в CryptoAPI

Алгоритм	Провайдер	Идентификатор ALG_ID	Длина ключа, бит	Размер блока, бит
RC2	Base, Enhanced, AES	CALG_RC2	40	64
RC4	Base	CALG_RC4	40	–
RC4	Enhanced, AES	CALG_RC4	128	–
DES	Enhanced, AES	CALG_DES	56	64
2-key 3-DES	Enhanced, AES	CALG_3DES_112	112	64
3-key 3-DES	Enhanced, AES	CALG_3DES	168	64
AES	AES	CALG_AES_128	128	128
AES	AES	CALG_AES_192	192	128
AES	AES	CALG_AES_256	256	128

 

Рассмотрим пример использования функций шифрования CryptoAPI:

 

BYTE *pbData = NULL; DWORD dwDataOutLen, dwDataInLen; //размер блока исходного текста кратен размеру блока алгоритма dwDataInLen = 1000 - 1000 % ENCRYPT_BLOCK_SIZE; //размер блока шифротекста учитывает размер заполнителя dwDataOutLen = dwDataInLen + ENCRYPT_BLOCK_SIZE; if ((pbData = new BYTE [dwDataOutLen + 1]) == NULL)  return 0; do {  dwCount = fread(pbData, 1, dwDataOutLen, *hSource);  if (ferror(*hSource)) break;  bFinal = (feof(*hSource) ? TRUE : FALSE);  if (!CryptEncrypt(hKey,hHash,bFinal,0, pbData,&dwDataInLen,dwDataOutLen))  break; fwrite(pbData, 1, dwDataInLen, *hDestination);  if(ferror(*hDestination)) break; } while (!feof(*hSource)); if(pbData) delete []pbData;

 

В приведенном примере выполняется шифрование файла, открытого с помощью идентификатора hSource, результат помещается в файл hDestination. Параметр hHash позволяет параллельно с шифрованием/дешифрованием проводить хеширование данных для последующей электронной подписи или ее проверки. Флаг bFinal определяет, является ли шифруемый блок данных последним. Он необходим, поскольку для последнего блока всегда выполняется определенная деинициализация алгоритма (освобождаются внутренние структуры) и многие алгоритмы производят добавление (и проверку корректности при дешифровании) заполнителя после основных данных. Параметры pbData и dwDataLen задают адрес буфера и размер шифруемых данных. Для непоследнего блока данных (Final = FALSE) размер данных должен быть всегда кратен размеру шифруемого алгоритмом блока (для 3DES и DES этот размер равен 64 битам). Для последнего блока допускается нарушение этого условия. Заметим, что зашифрованные данные помещаются в тот же самый буфер поверх исходных.