「深入解析 Linux Crypto 库的使用方法」 (linux crypto库用法)
深入解析 Linux Crypto 库的使用方法
Linux Crypto 库是一种强大的加密和解密工具，它可以提供不同的算法和密钥长度，以满足不同的安全需求。在本文中，我们将深入研究 Linux Crypto 库的使用方法，并介绍其在实际应用中的一些例子。
Linux Crypto 库主要由三个部分组成：
1. Cipher： 这是加密和解密算法的实现。
2. Hash： 这是用于哈希函数的实现，包括 SHA1、SHA2 等。
3. Authenc：这是用于身份验证的实现，包括 HMAC、AEAD 等。
现在，让我们来看看如何使用这些功能。
实例1：使用 Cipher 加密和解密文件
Cipher 模块可以用来加密和解密数据，例如文件。以下是一个示例：
1. 导入必要的头文件：
“`c
#include
#include
#include
“`
2. 定义并设置 Cipher 上下文：
“`c
struct crypto_cipher *cipher =NULL;
char *cipher_alg=”aes”;
int cipher_flags=CRYPTO_ALG_ASYNC;
unsigned char *key=NULL;
int key_len=0;
unsigned char *iv=NULL;
int iv_len=0;
int err=0;
crypto_psa_key_handle_t psa_handle = 0;
psa_status_t psa_status = PSA_SUCCESS;
cipher=
crypto_alloc_cipher(cipher_alg, cipher_flags, 0);
if(IS_ERR(cipher)){
printk(KERN_ERR “Fled to get cipher %s\n”, cipher_alg);
return PTR_ERR(cipher);
}
crypto_cipher_setkey(cipher, key, key_len);
crypto_cipher_set_iv(cipher, iv, iv_len);
“`
3. 创建一个 scatterlist 来访问文件：
“`c
struct file *infile=NULL;
struct scatterlist sg;
off_t pos=0;
int nbytes=0;
infile = filp_open(“/path/to/infile”, O_RDON, 0);
if(IS_ERR(infile)){
printk(KERN_ERR “Fled to open %s\n”, “/path/to/infile”);
return PTR_ERR(infile);
}
sg_init_one(&sg, kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL),
PAGE_SIZE);
“`
4. 读取和写入数据：
“`c
while((nbytes =
kernel_read(infile, (void *)sg_virt(&sg),
PAGE_SIZE, &pos))>0){
sg_set_buf(&sg, sg_virt(&sg), nbytes);
crypto_cipher_decrypt(&sg, &sg, nbytes);
kernel_write(outfile, (void *)sg_virt(&sg),
nbytes, &pos_outfile);
pos += nbytes;
}
“`
5. 释放资源：
“`c
filp_close(infile, NULL);
crypto_free_cipher(cipher);
“`
现在，我们已经了解了如何使用 Cipher 模块来加密和解密文件。在实际应用中，这个方法被广泛用于保护敏感数据，例如密码、证书和私人信息等。
实例2：使用 Hash 模块来验证文件的完整性
Hash 模块可以用于计算文件的散列值，以验证其完整性。以下是一个示例：
1. 导入必要的头文件：
“`c
#include
#include
#include
“`
2. 定义并设置 Hash 上下文：
“`c
struct crypto_shash *hash=NULL;
char *hash_alg=”sha1″;
int hash_flags=CRYPTO_ALG_ASYNC;
int err=0;
struct shash_desc *desc=NULL;
hash =
crypto_alloc_shash(hash_alg, hash_flags);
if (IS_ERR(hash)) {
printk(KERN_ERR “Fled to get hash %s\n”, hash_alg);
return PTR_ERR(hash);
}
desc = kmalloc(sizeof *desc, GFP_KERNEL);
desc->tfm = hash;
desc->flags = 0;
“`
3. 创建一个 scatterlist 来访问文件：
“`c
struct file *infile=NULL;
struct scatterlist sg;
off_t pos=0;
int nbytes=0;
int hash_size = 0;
unsigned char *hash_result = NULL;
infile = filp_open(“/path/to/infile”, O_RDON, 0);
if(IS_ERR(infile)){
printk(KERN_ERR “Fled to open %s\n”, “/path/to/infile”);
return PTR_ERR(infile);
}
sg_init_one(&sg, kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL),
PAGE_SIZE);
“`
4. 读取和计算数据：
“`c
while((nbytes =
kernel_read(infile, (void *)sg_virt(&sg),
PAGE_SIZE, &pos))>0){
sg_set_buf(&sg, sg_virt(&sg), nbytes);
err = crypto_shash_update(desc, &sg, nbytes);
if(err
printk(KERN_ERR “Fled to update hash\n”);
return err;
}
}
“`
5. 计算最终结果：
“`c
hash_size = crypto_shash_digestsize(hash);
hash_result = kmalloc(hash_size, GFP_KERNEL);
err = crypto_shash_final(desc, hash_result);
if(err
printk(KERN_ERR “Fled to calculate hash\n”);
return err;
}
print_hex_dump(KERN_INFO, “HASH Result: “, DUMP_PREFIX_NONE,
16, 1, hash_result, hash_size, false);
“`
6. 释放资源：
“`c
filp_close(infile, NULL);
kfree(sg_virt(&sg));
kfree(hash_result);
kfree(desc);
crypto_free_shash(hash);
“`
现在，我们已经了解了如何使用 Hash 模块来计算文件的散列值，以验证文件的完整性。在实际应用中，此方法被广泛用于保护软件程序的完整性和安全性。
