CSP程式設計基礎--CryptAPI基本函式含參介紹
一： Creating a Key Container and Generating Keys
建立一個金鑰容器，在進行加密，解密檔案，並且簽名的時候，必須需要一個公/私鑰對，下面我們就來建立預設的金鑰容器，要注意的是建立金鑰容器並不會自動產生公/私鑰對.
下面是我們程式的任務：
1，假如金鑰容器不存在則建立一個。
2，假如簽名金鑰不存在則在金鑰容器裡建立一個。
3，假如交換金鑰不存在則在金鑰容器裡建立一個。
4，獲取CSP中的一些引數
下面是具體的步驟：
1，連線預設的CSP
BOOL WINAPI CryptAcquireContext(
HCRYPTPROV* phProv, //out
LPCTSTR pszContainer, //in
LPCTSTR pszProvider, //in
DWORD dwProvType, //in
DWORD dwFlags //in
);
第一個引數是返回的CSP控制代碼，第二個是金鑰容器的名字，第三個是A null-terminated string that specifies the name of the CSP to be used.第四個是指定提供的型別。目前已經有9中CSP型別。如下表所示
|
CSP型別 |
交換演算法 |
簽名演算法 |
對稱加密演算法 |
Hash演算法 |
|
PROV_RSA_FULL |
RSA |
RSA |
RC2 |
MD5 |
|
PROV_RSA_SIG |
none |
RSA |
none |
MD5 |
|
PROV_RSA_SCHANNEL |
RSA |
RSA |
RC4 |
MD5 |
|
PROV_DSS |
DSS |
none |
DSS |
MD5 |
|
PROV_DSS_DH |
DH |
DSS |
CYLINK_MEK |
MD5 |
|
PROV_DH_SCHANNEL |
DH |
DSS |
DES |
MD5 |
|
PROV_FORTEZZA |
KEA |
DSS |
Skipjack |
SHA |
|
PROV_MS_EXCHANGE |
RSA |
RSA |
CAST |
MD5 |
|
PROV_SSL |
RSA |
RSA |
Varies |
Varies |
例如：CryptAcquireContext(&hProv, NULL, NULL, PROV_RSA_FULL, 0))；
如果當前機器的未曾設定過預設的金鑰容器，因此必須為機器建立預設的金鑰容器。
CryptAcquireContext( &hCryptProv, UserName, NULL, PROV_RSA_FULL, CRYPT_NEWKEYSET)大家有沒有看到，只是最後一個引數不同而已，多了一個CRYPT_NEWKEYSET而已。
2，取得CSP的引數
BOOL WINAPI CryptGetProvParam(
HCRYPTPROV hProv,
DWORD dwParam,
BYTE* pbData,
DWORD* pdwDataLen,
DWORD dwFlags
);
第一個引數是CSP的控制代碼，第二個引數是需要取得的具體引數物件（型別比較多，具體請看MSDN）。
例子：CryptGetProvParam(hCryptProv, PP_CONTAINER, (BYTE *)szUserName, &dwUserNameLen, 0)
3，函式返回所獲取金鑰型別的控制代碼（0表失敗，非0表成功）
BOOL WINAPI CryptGetUserKey(
HCRYPTPROV hProv,
DWORD dwKeySpec,
HCRYPTKEY* phUserKey
);
引數比較簡單，只談談第二次引數，它可以是AT_KEYEXCHANGE（交換金鑰） or AT_SIGNATURE（簽名金鑰），例如：
CryptGetUserKey(hCryptProv,AT_KEYEXCHANGE,&hKey)
4，產生一個隨機的交換金鑰或者公/私鑰對
BOOL WINAPI CryptGenKey(
HCRYPTPROV hProv,
ALG_ID Algid,
DWORD dwFlags,
HCRYPTKEY* phKey
)；
ALG_ID 表明產生私鑰所使用的演算法。有如下引數：
微軟提供的基本演算法
CALG_MD2，CALG_MD5，CALG_SHA，CALG_SHA1，CALG_MAC，CALG_HMAC，CALG_SSL3_SHAMD5，CALG_MD2，CALG_MD2
CALG_RSA_SIGN，CALG_RSA_KEYX，CALG_RC2，CALG_RC4，CALG_DES
微軟提供的增強型演算法：
CALG_MD2，CALG_MD5，CALG_SHA，CALG_SHA1
CALG_MAC，CALG_HMAC ，CALG_SSL3_SHAMD5，CALG_RSA_SIGN，CALG_RSA_KEYX，CALG_RC2，CALG_RC4，CALG_DES，CALG_3DES_112，CALG_3DES
使用DH的CSP有如下兩個引數，CALG_DH_EPHEM，CALG_DH_SF
使用公開金鑰演算法：AT_KEYEXCHANGE，AT_SIGNATURE
dwFlags,，表示金鑰使用的長度，引數可以為0，採用預設的金鑰長度。或者是進行如下幾個引數的或：
CRYPT_ARCHIVABLE：表示在控制代碼在關閉之前都能夠被匯出
CRYPT_CREATE_SALT：表示金鑰按照一個salt value來隨機產生。
CRYPT_EXPORTABLE：表示金鑰可以從CSP中匯出到BLOB，因為會話金鑰產生是必須可匯出的，所以必須設定
CRYPT_NO_SALT：表示沒有SALT VALUE獲取allocated for a forty-bit symmetric key
CRYPT_PREGEN：表示在DH或者DSS金鑰產生必須有個初始化。
例如：CryptGenKey(hCryptProv,AT_KEYEXCHANGE,0,&hKey)
5，釋放CSP控制代碼
BOOL WINAPI CryptReleaseContext(
HCRYPTPROV hProv,
DWORD dwFlags //保留字，現在必須為0
);
6，為CSP增加一個reference count（用來跟蹤COM物件的整數值，當物件建立，值為1。每次對物件的操作都將增加，而對物件的關閉將減少，當值為0是，物件釋放，所以與物件相關操作將無效）
BOOL WINAPI CryptContextAddRef(
HCRYPTPROV hProv,
DWORD* pdwReserved, //保留字，必須為NULL
DWORD dwFlags //保留字，必須為0
);
二：Deriving a Session Key from a Password
1，連線CSP
2，使用CryptCreateHash產生一個空的HASH物件
3，對密碼進行HASH處理
4，釋放HASH以及密碼物件
5，釋放CSP
下面是具體的步驟：
1，CryptCreateHash初始化一個HASH物件
BOOL WINAPI CryptCreateHash(
HCRYPTPROV hProv, //in
ALG_ID Algid, //in
HCRYPTKEY hKey, //in
DWORD dwFlags, //in保留字，必須為0
HCRYPTHASH* phHash //out
);
第二個引數是指定HASH演算法，有CALG_HMAC,CALG_MAC,CALG_MD2,CALG_MD5,CALG_SHA,CALG_SHA1,CALG_SSL3_SHAMD5。第三個引數對於那些keyed hash，例如HMAC，MAC演算法。但是nonkeyed演算法，必須設定為0。
2，CryptHashData對資料使用HASH
BOOL WINAPI CryptHashData(
HCRYPTHASH hHash, //in,HASH物件控制代碼
BYTE* pbData, //in,待HASH的資料
DWORD dwDataLen, //in,待HASH資料的長度，當dwFlags為CRYPT_USERDATA為0時，必須為0
DWORD dwFlags //in,一般為0，或者為CRYPT_USERDATA（用在使用者進入系統時需要輸入PIN）
);
3，CryptDeriveKey從某一資料產生會話金鑰。有點類似CryptGenKey，但是產生的會話金鑰來自固定資料，而CryptGenKey是隨機產生的。並且不能產生公/私鑰對
BOOL WINAPI CryptDeriveKey(
HCRYPTPROV hProv, //in,CSP控制代碼
ALG_ID Algid, //in,指定的演算法，類似CryptGenKey
HCRYPTHASH hBaseData, //in,HASH物件的控制代碼
DWORD dwFlags, //in,指定產生金鑰的型別
HCRYPTKEY* phKey //in,out產生的金鑰控制代碼地址
);
例如：CryptDeriveKey(hCryptProv, CALG_RC2, hHash, CRYPT_EXPORTABLE, &hKey)
4，CryptDestroyHash(hHash);
5, CryptDestroyKey(hKey);
6, 在這裡發現一個不錯的函式，就是那種提示輸入密碼的命令列（螢幕只會出現***）
void GetConsoleInput(char* strInput, int intMaxChars)
{
char ch;
char minChar = ' ';
minChar++;
ch = getch();
while (ch != '\r')
{
if (ch == '\b' && strlen(strInput) > 0)
{
strInput[strlen(strInput)-1] = '\0';
printf("\b \b");
}
else if (ch >= minChar && strlen(strInput) < intMaxChars)
{
strInput[strlen(strInput)+1] = '\0';
strInput[strlen(strInput)] = ch;
putch('*');
}
ch = getch();
}
putch('\n');
}
三：Duplicating,setting and getting Session key
1,連線CSP
2,使用CryptGenKey產生一個會話金鑰
3,CryptDuplicateKey複製會話金鑰
4,CryptSetKeyParam改變金鑰產生的過程
5,CryptGenRandom產生隨機數
具體過程。
1，CryptDuplicateKe複製會話金鑰
BOOL WINAPI CryptDuplicateKey(
HCRYPTKEY hKey, //in 會話金鑰控制代碼
DWORD* pdwReserved, //in 保留字，必須為NULL
DWORD dwFlags, //in 保留字，必須為0
HCRYPTKEY* phKey //out 新的會話金鑰
);
2,CryptSetKeyParam定製會話金鑰的引數
BOOL WINAPI CryptSetKeyParam(
HCRYPTKEY hKey,
DWORD dwParam, //in 很多，具體請看MSDN
BYTE* pbData,
DWORD dwFlags //in 只有在dwParam=KP_ALGID才被使用
);
例如CryptSetKeyParam(hOriginalKey, KP_MODE, (BYTE*)&dwMode, 0)(dwMode = CRYPT_MODE_ECB)
3,CryptGenRandom為空間產生隨機位元組
BOOL WINAPI CryptGenRandom(
HCRYPTPROV hProv,
DWORD dwLen, //需要產生的隨機位元數
BYTE* pbBuffer //需要返回資料的空間，這個pbBuffer可以等於CryptSetKeyParam的pbData
);
例如：CryptGenRandom(hCryptProv, 8, pbData)
4,CryptGetKeyParam獲取金鑰的一些引數
BOOL WINAPI CryptGetKeyParam(
HCRYPTKEY hKey,
DWORD dwParam, //in,引數眾多
BYTE* pbData, //out，獲取BYTE資料的指標
DWORD* pdwDataLen, //out，獲取BYTE資料的長度
DWORD dwFlags //關鍵字，必須為0
);
例如：CryptGetKeyParam(hKey, KP_IV, pbData, &dwCount, 0)
四：Exporting a Session Key
1,連線CSP
2,CryptGetUserKey獲取公/私鑰對和交換金鑰，公私鑰用來簽名，而交換金鑰用來匯出會話金鑰
3,CryptGenKey產生會話金鑰
4,CryptExportKey建立簡單包含有會話金鑰的key BLOB
5,釋放處理：
具體過程：
1,CryptExportKey函式匯出金鑰
BOOL WINAPI CryptExportKey(
HCRYPTKEY hKey, //需要匯出的金鑰控制代碼
HCRYPTKEY hExpKey, //將待匯出金鑰用交換金鑰進行加密，假如是公開的BLOG當然就設定為0
DWORD dwBlobType, //指定匯出的金鑰BLOB型別。六個引數見MSDN
DWORD dwFlags, //CRYPT_DESTROYKEY，CRYPT_SSL2_FALLBACK，CRYPT_OAEP
BYTE* pbData, //匯出的資料指標，以後就可以將這個資料寫如磁碟或者別的任務。
DWORD* pdwDataLen //匯出的資料長度
);
例如：CryptExportKey(hKey, hXchgKey, SIMPLEBLOB, 0, pbKeyBlob, &dwBlobLen)
2，CryptImportKey將金鑰從BLOB轉換到CSP中
BOOL WINAPI CryptImportKey(
HCRYPTPROV hProv, //CSP控制代碼
BYTE* pbData, //待轉換的BLOB資料
DWORD dwDataLen, //待轉換的資料長度
HCRYPTKEY hPubKey, //對BLOB解密的公鑰，譬如上面是用交換金鑰金鑰加密的，就用交換金鑰解密
DWORD dwFlags, //目前還只應用在當一對公/私鑰從PRIVATEKEYBLOB中加入CSP中這種情況。
HCRYPTKEY* phKey //out匯入的金鑰
);
例如：CryptImportKey(hProv,pbKeyBlob,dwBlobLen,0,0,&hPubKey)
五：Encoding and Decoding Messages
編碼的處理過程
1，將待編碼的資料轉化為合適的格式，使用
2，呼叫CryptMsgOpenToEncode，passing the necessary argument;
3, 呼叫CryptMsgUpdate函式多次，最後一次呼叫時，將final引數設定為true
4, 呼叫CryptMsgGetParam來獲取一個需要得到的引數。
5, 呼叫CryptMsgClose來關閉訊息
解碼的處理過程
1，檢查申請的放編碼後資料的空間，利用函式CryptMsgCalculateEncodedLength.
2，呼叫函式CryptMsgOpenToDecode,passing the necessary argument；
3，呼叫CryptMsgUpdate一次，這將導致合適的動作去處理資訊，以來於資訊的格式
4，一些額外的處理，例如額外的解密或者是驗證，呼叫CryptMsgControl,
5，呼叫CryptMsgGetParam來獲取需要得到的引數
6，呼叫CryptMsgClose來關閉訊息
具體的函式介紹：
1，CryptMsgCalculateEncodedLength計算所需要的儲存編碼的最大空間值
DWORD WINAPI CryptMsgCalculateEncodedLength(
DWORD dwMsgEncodingType,//指定編碼型別。一般為X509_ASN_ENCODING|PKCS_7_ASN_ENCODING
DWORD dwFlags,
DWORD dwMsgType,
const void* pvMsgEncodeInfo, //in 指向待編碼的資料，資料型別依賴於dwMsgType
LPSTR pszInnerContentObjID,
DWORD cbData //in 位元數的容量
);
第二個引數：CMSG_BARE_CONTENT_FLAG，CMSG_DETACHED_FLAG，CMSG_CONTENTS_OCTETS_FLAG，CMSG_CMS_ENCAPSULATED_CONTENT_FLAG
第三個引數：CMSG_DATA,CMSG_SIGNED,CMSG_ENVELOPED,CMSG_SIGNED_AND_ENVELOPED,CMSG_HASHED,CMSG_ENCRYPTED
第五個引數：szOID_RSA_data,szOID_RSA_signedData,szOID_RSA_envelopedData,szOID_RSA_signEnvData,szOID_RSA,digestedData ,
szOID_RSA_encryptedData,SPC_INDIRECT_DATA_OBJID,NULL
返回值：返回需要的一個加密資訊所需要的長度
2，CryptMsgOpenToEncode開啟一個訊息以便進行編碼，返回開啟訊息的控制代碼
HCRYPTMSG WINAPI CryptMsgOpenToEncode(
DWORD dwMsgEncodingType, //指定編碼型別。一般為X509_ASN_ENCODING|PKCS_7_ASN_ENCODING
DWORD dwFlags,
DWORD dwMsgType,
const void* pvMsgEncodeInfo,
LPSTR pszInnerContentObjID, //和CryptMsgCalculateEncodedLength一樣
PCMSG_STREAM_INFO pStreamInfo //當流沒被使用時，該引數為NULL
);
第二個引數：CMSG_BARE_CONTENT_FLAG,CMSG_DETACHED_FLAG,CMSG_CONTENTS_OCTETS_FLAG,CMSG_CMS_ENCAPSULATED_CONTENT_FLAG,
CMSG_CRYPT_RELEASE_CONTEXT_FLAG
第三個引數：
CMSG_DATA(Not used),CMSG_SIGNED,CMSG_SIGNED_ENCODE_INFO,CMSG_ENVELOPED,CMSG_ENVELOPED_ENCODE_INFO
CMSG_SIGNED_AND_ENVELOPED(Not currently implemented),CMSG_HASHED
3，CryptMsgOpenToDecode開啟一個訊息以便進行解碼，返回開啟訊息的句柄
CRYPTMSG WINAPI CryptMsgOpenToDecode(
DWORD dwMsgEncodingType, //指定編碼型別。一般為X509_ASN_ENCODING|PKCS_7_ASN_ENCODING
DWORD dwFlags, //CMSG_DETACHED_FLAG，CMSG_CRYPT_RELEASE_CONTEXT_FLAG
DWORD dwMsgType, //CMSG_DATA,CMSG_ENVELOPED,CMSG_HASHED,CMSG_SIGNED,CMSG_SIGNED_AND_ENVELOPED
HCRYPTPROV hCryptProv, //指定使用HASHING的控制代碼，一般設定為0
PCERT_INFO pRecipientInfo,//保留字，必須為NULL
PCMSG_STREAM_INFO pStreamInfo//假如流沒被使用，必須為NULL
);
4，CryptMsgUpdate增加內容到加密資訊中
BOOL WINAPI CryptMsgUpdate(
HCRYPTMSG hCryptMsg, //待更新的加密資訊控制代碼
const BYTE* pbData, //待編碼/解碼的資料
DWORD cbData, // pbData 的資料長度
BOOL fFinal
);
第四個引數：當CMSG_DETACHED_FLAG沒有設定，並且資訊由CryptMsgOpenToDecode或CryptMsgOpenToEncode開啟，那麼fFinal被設定為TRUE，並且CryptMsgUpdate只被呼叫一次。當CMSG_DETACHED_FLAG被設定，並且資訊由 CryptMsgOpenToEncode開啟，那麼僅在最後一次呼叫CryptMsgUpdate才被設定為TRUE。當CMSG_DETACHED_FLAG被設定，並且資訊由CryptMsgOpenToDecode開啟，那麼僅在資訊頭單獨被處理時CryptMsgUpdate才被設定為TRUE。
5，CryptMsgGetParam在資料編碼/解碼後獲取引數
BOOL WINAPI CryptMsgGetParam(
HCRYPTMSG hCryptMsg, //in 資訊控制代碼
DWORD dwParamType, //in 引數眾多，參見MSDN
DWORD dwIndex, //in 可適用的返回引數控制代碼,假如引數沒有被獲取，則被忽略或則為0
void* pvData, //out 獲取的資料指標
DWORD* pcbData //in,out資料長度
);
6，CryptMsgClose關閉資訊控制代碼
BOOL WINAPI CryptMsgClose(
HCRYPTMSG hCryptMsg
);
具體的例子：
cbEncodedBlob = CryptMsgCalculateEncodedLength(
MY_ENCODING_TYPE, // Message encoding type
0, // Flags
CMSG_DATA, // Message type
NULL, // Pointer to structure
NULL, // Inner content object ID
cbContent)) // Size of content
hMsg = CryptMsgOpenToEncode(
MY_ENCODING_TYPE, // Encoding type
0, // Flags
CMSG_DATA, // Message type
NULL, // Pointer to structure
NULL, // Inner content object ID
NULL)) // Stream information (not used)
CryptMsgUpdate(
hMsg, // Handle to the message
pbContent, // Pointer to the content
cbContent, // Size of the content
TRUE)) // Last call
{
CryptMsgGetParam(
hMsg, // Handle to the message
CMSG_BARE_CONTENT_PARAM, // Parameter type
0, // Index
pbEncodedBlob, // Pointer to the BLOB
&cbEncodedBlob)) // Size of the BLOB
CryptMsgClose(hMsg);
hMsg = CryptMsgOpenToDecode(
MY_ENCODING_TYPE, // Encoding type.
0, // Flags.
CMSG_DATA, // Look for a data message.
NULL, // Cryptographic provider.
NULL, // Recipient information.
NULL)) // Stream information.