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掌握C语言，轻松实现文件加密与解密技巧

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在信息安全领域，文件加密与解密是一项基本技能。掌握C语言，你可以轻松实现文件的加密与解密。本文将详细介绍如何使用C语言进行文件加密和解密，包括常用的加密算法和示例代码。

加密算法简介

加密算法是确保信息安全的关键。常见的加密算法包括：

  • 对称加密：使用相同的密钥进行加密和解密，如AES、DES。
  • 非对称加密：使用一对密钥，公钥用于加密，私钥用于解密，如RSA。

本文将重点介绍对称加密算法，以AES为例。

使用AES加密文件

AES（Advanced Encryption Standard）是一种广泛使用的对称加密算法。以下是一个使用AES加密文件的示例：

#include <openssl/aes.h>
#include <openssl/rand.h>
#include <openssl/evp.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define KEY_SIZE 16
#define IV_SIZE 16

int encrypt_file(const char *input_file, const char *output_file, const unsigned char *key, const unsigned char *iv) {
    FILE *in = fopen(input_file, "rb");
    FILE *out = fopen(output_file, "wb");
    if (!in || !out) {
        perror("File opening failed");
        return -1;
    }

    EVP_CIPHER_CTX *ctx;
    int len;
    int ciphertext_len;

    ctx = EVP_CIPHER_CTX_new();
    if (!ctx) {
        perror("Context allocation failed");
        return -1;
    }

    if (1 != EVP_EncryptInit_ex(ctx, EVP_aes_128_cbc(), NULL, key, iv)) {
        EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
        return -1;
    }

    while ((len = fread(input_buffer, 1, BUFFER_SIZE, in)) > 0) {
        if (1 != EVP_EncryptUpdate(ctx, output_buffer, &ciphertext_len, input_buffer, len)) {
            EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
            return -1;
        }
        fwrite(output_buffer, 1, ciphertext_len, out);
    }

    if (1 != EVP_EncryptFinal_ex(ctx, output_buffer, &ciphertext_len)) {
        EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
        return -1;
    }
    fwrite(output_buffer, 1, ciphertext_len, out);

    EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
    fclose(in);
    fclose(out);

    return 0;
}

在上面的代码中，我们使用AES加密算法对文件进行加密。首先，我们需要创建一个EVP_CIPHER_CTX结构体来存储加密上下文。然后，使用EVP_EncryptInit_ex函数初始化加密上下文，并设置密钥和初始化向量。接下来，使用EVP_EncryptUpdate函数对文件内容进行加密，并将加密后的数据写入输出文件。最后，使用EVP_EncryptFinal_ex函数完成加密过程。

使用AES解密文件

解密文件的过程与加密类似，只是使用EVP_DecryptInit_ex、EVP_DecryptUpdate和EVP_DecryptFinal_ex函数进行解密操作。

int decrypt_file(const char *input_file, const char *output_file, const unsigned char *key, const unsigned char *iv) {
    FILE *in = fopen(input_file, "rb");
    FILE *out = fopen(output_file, "wb");
    if (!in || !out) {
        perror("File opening failed");
        return -1;
    }

    EVP_CIPHER_CTX *ctx;
    int len;
    int plaintext_len;

    ctx = EVP_CIPHER_CTX_new();
    if (!ctx) {
        perror("Context allocation failed");
        return -1;
    }

    if (1 != EVP_DecryptInit_ex(ctx, EVP_aes_128_cbc(), NULL, key, iv)) {
        EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
        return -1;
    }

    while ((len = fread(input_buffer, 1, BUFFER_SIZE, in)) > 0) {
        if (1 != EVP_DecryptUpdate(ctx, output_buffer, &plaintext_len, input_buffer, len)) {
            EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
            return -1;
        }
        fwrite(output_buffer, 1, plaintext_len, out);
    }

    if (1 != EVP_DecryptFinal_ex(ctx, output_buffer, &plaintext_len)) {
        EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
        return -1;
    }
    fwrite(output_buffer, 1, plaintext_len, out);

    EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
    fclose(in);
    fclose(out);

    return 0;
}

在解密文件时，我们使用相同的密钥和初始化向量进行解密操作。

总结

掌握C语言，你可以轻松实现文件的加密与解密。本文介绍了使用AES加密算法对文件进行加密和解密的示例代码。在实际应用中，你可以根据需要选择合适的加密算法和密钥管理方案，以确保信息安全。

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