C++解压库与文件加密库联动

发布时间：2024-10-30 18:02:56 作者：小樊
来源：亿速云阅读：79

在C++中，将解压库（如zlib）与文件加密库（如Crypto API）联动使用，可以实现数据的加密、压缩和解压功能。以下是一个简单的示例，展示了如何使用zlib库进行压缩和解压，以及使用Crypto API进行加密和解密。

1. 引入头文件

首先，确保你已经安装了zlib和Crypto API库，并在代码中引入相应的头文件。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <zlib.h>
#include <windows.h>
#include <wincrypt.h>

2. 加密和解密函数

使用Crypto API进行加密和解密操作。

std::vector<BYTE> EncryptData(const std::vector<BYTE>& data, const BYTE* key) {
    HCRYPTPROV hProv;
    HCRYPTKEY hKey;
    DWORD dwSize = 0;
    BYTE* pbEncryptedData = nullptr;

    // 初始化加密提供程序
    if (!CryptAcquireContext(&hProv, nullptr, nullptr, PROV_RSA_FULL, 0)) {
        throw std::runtime_error("Failed to acquire crypto provider.");
    }

    // 生成密钥
    if (!CryptGenKey(hProv, AT_KEYEXCHANGE, PROV_RSA_FULL, &hKey)) {
        CryptReleaseContext(hProv, 0);
        throw std::runtime_error("Failed to generate key.");
    }

    // 加密数据
    dwSize = data.size();
    pbEncryptedData = new BYTE[dwSize + 8];
    if (!CryptEncrypt(hKey, NULL, FALSE, 0, data.data(), &dwSize, pbEncryptedData, &dwSize)) {
        delete[] pbEncryptedData;
        CryptDestroyKey(hKey);
        CryptReleaseContext(hProv, 0);
        throw std::runtime_error("Failed to encrypt data.");
    }

    // 清理资源
    delete[] pbEncryptedData;
    CryptDestroyKey(hKey);
    CryptReleaseContext(hProv, 0);

    return std::vector<BYTE>(pbEncryptedData, pbEncryptedData + dwSize);
}

std::vector<BYTE> DecryptData(const std::vector<BYTE>& encryptedData, const BYTE* key) {
    HCRYPTPROV hProv;
    HCRYPTKEY hKey;
    DWORD dwSize = 0;
    BYTE* pbDecryptedData = nullptr;

    // 初始化加密提供程序
    if (!CryptAcquireContext(&hProv, nullptr, nullptr, PROV_RSA_FULL, 0)) {
        throw std::runtime_error("Failed to acquire crypto provider.");
    }

    // 加载密钥
    if (!CryptImportKey(hProv, encryptedData.data(), encryptedData.size(), hKey)) {
        CryptReleaseContext(hProv, 0);
        throw std::runtime_error("Failed to import key.");
    }

    // 解密数据
    dwSize = encryptedData.size();
    pbDecryptedData = new BYTE[dwSize];
    if (!CryptDecrypt(hKey, NULL, FALSE, 0, encryptedData.data(), &dwSize, pbDecryptedData, &dwSize)) {
        delete[] pbDecryptedData;
        CryptDestroyKey(hKey);
        CryptReleaseContext(hProv, 0);
        throw std::runtime_error("Failed to decrypt data.");
    }

    // 清理资源
    delete[] pbDecryptedData;
    CryptDestroyKey(hKey);
    CryptReleaseContext(hProv, 0);

    return std::vector<BYTE>(pbDecryptedData, pbDecryptedData + dwSize);
}

3. 压缩和解压函数

使用zlib库进行压缩和解压操作。

std::vector<BYTE> CompressData(const std::vector<BYTE>& data) {
    z_stream zs;
    zs.zalloc = Z_NULL;
    zs.zfree = Z_NULL;
    zs.opaque = Z_NULL;
    zs.avail_in = data.size();
    zs.next_in = reinterpret_cast<Bytef*>(data.data());

    std::vector<BYTE> compressedData;
    compressedData.reserve(data.size() * 2);

    do {
        zs.avail_out = compressedData.size();
        zs.next_out = reinterpret_cast<Bytef*>(&compressedData[0]) + compressedData.size();

        int ret = deflate(&zs, Z_FINISH);
        if (ret != Z_STREAM_END) {
            throw std::runtime_error("Compression failed.");
        }

        compressedData.resize(compressedData.size() + zs.avail_out);
    } while (zs.avail_out == 0);

    return compressedData;
}

std::vector<BYTE> DecompressData(const std::vector<BYTE>& compressedData) {
    z_stream zs;
    zs.zalloc = Z_NULL;
    zs.zfree = Z_NULL;
    zs.opaque = Z_NULL;
    zs.avail_in = compressedData.size();
    zs.next_in = reinterpret_cast<Bytef*>(compressedData.data());

    std::vector<BYTE> decompressedData;
    decompressedData.reserve(compressedData.size() * 2);

    do {
        zs.avail_out = decompressedData.size();
        zs.next_out = reinterpret_cast<Bytef*>(&decompressedData[0]) + decompressedData.size();

        int ret = inflate(&zs, Z_NO_FLUSH);
        if (ret != Z_STREAM_END) {
            throw std::runtime_error("Decompression failed.");
        }

        decompressedData.resize(decompressedData.size() + zs.avail_out);
    } while (zs.avail_out == 0);

    return decompressedData;
}

4. 主函数

将加密、压缩、解压缩功能组合在一起，实现数据的加密、压缩、解压缩流程。

int main() {
    try {
        std::vector<BYTE> originalData = "Hello, World!".getBytes();
        BYTE key[32] = {0}; // 32字节的密钥

        // 加密数据
        std::vector<BYTE> encryptedData = EncryptData(originalData, key);
        std::cout << "Encrypted Data: ";
        for (BYTE b : encryptedData) {
            std::cout << static_cast<int>(b) << " ";
        }
        std::cout << std::endl;

        // 压缩数据
        std::vector<BYTE> compressedData = CompressData(encryptedData);
        std::cout << "Compressed Data: ";
        for (BYTE b : compressedData) {
            std::cout << static_cast<int>(b) << " ";
        }
        std::cout << std::endl;

        // 解压数据
        std::vector<BYTE> decompressedData = DecompressData(compressedData);

        // 解密数据
        std::vector<BYTE> decryptedData = DecryptData(decompressedData, key);
        std::cout << "Decrypted Data: " << std::string(decryptedData.begin(), decryptedData.end()) << std::endl;

    } catch (const std::exception& e) {
        std::cerr << "Error: " << e.what() << std::endl;
        return 1;
    }

    return 0;
}

注意事项

密钥管理：在实际应用中，密钥的管理非常重要。确保密钥的安全存储和传输。
错误处理：在实际应用中，需要更详细的错误处理和日志记录。
性能优化：对于大文件的处理，可能需要考虑内存管理和性能优化。

通过以上步骤，你可以实现一个简单的加密、压缩、解压缩流程。根据具体需求，可以进一步优化和扩展代码。