C++的AES及ECC加解密_aes ecc

目录

前言

一、术语

二、对称加密

1. AES

2.加密使用

三、非对称加密

1. ECC

2.加密使用

总结

前言

主要讲解对称加解密AES-256、以及非对称加密ECC

一、术语

两个常用动词：

加密：cipher 或者 encrypt
解密：decipher 或者 decrypt

另外有几个名词有必要解释：

cipher: 指用于加解密的「密码算法」，有时也被直接翻译成「密码」
cryptographic algorithm: 密码学算法，泛指密码学相关的各类算法
ciphertext: 密文，即加密后的信息。对应的词是明文 plaintext
password: 这个应该不需要解释，就是我们日常用的各种字符或者数字密码，也可称作口令。
passphrase: 翻译成「密码词组」或者「密码片语」，通常指用于保护密钥或者其他敏感数据的一个 password
如果你用 ssh/gpg/openssl 等工具生成或使用过密钥，应该对它不陌生。
在密码学里面，最容易搞混的词估计就是「密码」了，cipher/password/passphrase 都可以被翻译成「密码」，需要注意下其中区别。

二、对称加密

对称加密是指双方持有相同的密钥进行通信。常见的对称加密算法有DES、3DES、AES等，以AES为例

1. AES

按照密钥的长度区分为AES128，AES192，AES256

按照加密算法模式区分为：CBC,ECB,CTR,CFB,OFB

2.加密使用

以ECB和CBC两种模式，列举AES参数如下：

以AES256-CBC为例，AES为块加密，其原理如下图，如此循环加密后形成密文块，其中key值循环复用，iv值为上一次加密密文块的后十六个字节。

三、非对称加密

对称加密算法在加密和解密时使用的是同一个密钥；而非对称加密算法需要两对密钥也就是4个密钥来进行加密和解密，通信双方各自准备一对公钥和私钥。其中公钥是公开的，由信息接受方提供给信息发送方。公钥用来对信息加密。私钥由信息接受方保留，用来解密。

1. ECC

又称ECC 椭圆曲线密码学，属于非对称加密。

• Alice 跟 Bob 协商好椭圆曲线的各项参数，以及基点 G，这些参数都是公开的。
• Alice 生成一个随机的 ECC 密钥对
• Bob 生成一个随机的 ECC 密钥对
• 两人通过不安全的信道交换公钥
• Alice 将 Bob 的公钥乘上自己的私钥，得到共享密钥 sharedKey，如图Alice使用该sharedKey通过AES-256加密方式进行明文的加密处理
• Bob 收到密文后，将 Alice 的公钥乘上自己的私钥，得到共享密钥 sharedKey，使用该sharedKey和之前约定的AES-256加解密方式，进行解密处理

2.加密使用

int calc_ecc_share_key(uint8_t *calc_share_key, uint32_t size)
{
	uint8_t loc_ecc_sk[] = { 0xc9, 0x0a, 0x00, 0xf9, 0x22, 0xb5, 0x8f, 0xb2,
                             0xc2, 0x75, 0x1c, 0x57, 0x72, 0x64, 0xe8, 0xad,
							 0x9e, 0xac, 0x7d, 0x09, 0xcb, 0x3d, 0x74, 0x9e,
                             0xda, 0x40, 0x20, 0xf0, 0x6c, 0xff, 0x2a, 0x57 };
	uint8_t loc_ecc_pk[] = { 0x18, 0x9b, 0x1d, 0x8d, 0x43, 0x7d, 0xc9, 0xb2,
                             0x23, 0xdf, 0x0f, 0x44, 0xe7, 0xbb, 0xe9, 0x98,
							 0x38, 0xae, 0xb5, 0xc2, 0xa5, 0x6a, 0x44, 0x27,
                             0xad, 0x2a, 0xc8, 0x37, 0xed, 0x42, 0x7b, 0x81,
							 0xeb, 0x10, 0xb9, 0xc4, 0x7a, 0xff, 0xf4, 0x7f,
                             0x70, 0x12, 0xab, 0xc8, 0x14, 0x87, 0x14, 0x43,
							 0x57, 0xf2, 0x32, 0xb7, 0x4f, 0x77, 0x66, 0xa5,
                             0x04, 0x5d, 0x19, 0x73, 0x06, 0x04, 0xe0, 0xe0 };
	uint8_t rem_ecc_pk[] = { 0x1a, 0x81, 0x01, 0x67, 0x4e, 0xd2, 0xc9, 0xd7,
                             0x97, 0x1a, 0x1b, 0x9f, 0xb9, 0xf6, 0x24, 0xde,
							 0x9d, 0x6f, 0x37, 0x1d, 0xa5, 0x11, 0x31, 0xd0,
                             0x76, 0x17, 0x3d, 0x5e, 0xf6, 0x68, 0x2d, 0x74,
							 0x93, 0x22, 0x9f, 0x14, 0x61, 0xfb, 0x0f, 0x0d,
                             0x70, 0x0c, 0x96, 0x79, 0xae, 0x96, 0x2d, 0xbf,
							 0xfe, 0x74, 0x41, 0xb5, 0xbb, 0x00, 0x69, 0x13,
                             0xc5, 0xfb, 0xf6, 0xbb, 0x28, 0xfd, 0x71, 0x6b };
 
	// 1. Alice 使用自己的私钥loc_ecc_sk + Bob公钥rem_ecc_pk, 计算出共享密钥share_secret
	uint8_t share_secret[32] = { 0 };
	uint8_t share_secret_cc[32] = { 0 };
	uint8_t local_ecc_sk_cc[32] = { 0 };
	uint8_t rem_ecc_pk_cc[64] = { 0 };
	int ret = 0;
 
	swap_endian(loc_ecc_sk, local_ecc_sk_cc, 32);
	swap_endian(rem_ecc_pk, rem_ecc_pk_cc, 32);
	swap_endian(rem_ecc_pk + 32, rem_ecc_pk_cc + 32, 32);
	ret = micro_ecc_shared_secret_compute(NULL, local_ecc_sk_cc, rem_ecc_pk_cc, share_secret);
	if (ret == 0) {
		printf("%s: calc share_key ok! ret: %d\r\n", __func__, ret);
		swap_endian(share_secret, share_secret_cc, 32);
		memcpy_s(calc_share_key, size, share_secret_cc, sizeof(share_secret_cc));
	}
	else {
		printf("%s: calc share_key error! ret: %d\r\n", __func__, ret);
		return -1;
	}
 
	return 0;
}

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总结

对称加解密AES-256，原理梳理及c++版本库的使用

非对称加密ECC，原理梳理及小米ECC加密源码的使用

以下是引用文档的链接：

写给开发人员的实用密码学（七）—— 非对称密钥加密算法 RSA/ECC - This Cute World

(43条消息) AES加解密模式_liyuan0714的博客-CSDN博客_aes加解密