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实验一-密码引擎-3-加密API研究

时间:2024-04-10 12:33:23浏览次数:23  
标签:API 加密 Crypto 解密 引擎 2012 GMT

任务详情

密码引擎API的主要标准和规范包括:
1 微软的Crypto API
2 RAS公司的PKCS#11标准
3 中国商用密码标准:GMT 0016-2012 智能密码钥匙密码应用接口规范,GMT 0018-2012密码设备应用接口规范等

研究以上API接口,总结他们的异同,并以龙脉GM3000Key为例,写出调用不同接口的代码,提交博客链接和代码链接。
内容:
0 查找各种标准的原始文档,研究学习(至少包含Crypto API,PKCS#11,GMT 0016-2012,GMT 0018-2012)(5分)
1 总结这些API在编程中的使用方式(5分)
2 列出这些API包含的函数,进行分类,并总结它们的异同(10分)
3 以龙脉GM3000Key为例,写出调用不同接口的代码(Crypto API,PKCS#11,SKF接口),把运行截图加入博客,并提供代码链接(10分)

0 查找各种标准的原始文档,研究学习(至少包含Crypto API,PKCS#11,GMT 0016-2012,GMT 0018-2012)

0.1 微软的Crypto API

0.2 RAS公司的PKCS#11标准

0.3 中国商用密码标准

0.3.1 GMT 0016-2012 智能密码钥匙密码应用接口规范

0.3.2 GMT 0018-2012密码设备应用接口规范

1 总结这些API在编程中的使用方式

1.1 Crypto API

功能
Crypto API 是一组用于执行加密和解密操作的接口。它提供了各种加密算法的实现,包括对称加密、非对称加密和哈希函数。

使用方式

  1. 密钥生成:使用 Crypto.generateKey() 函数生成加密所需的密钥。
  2. 加密和解密:使用 Crypto.encrypt()Crypto.decrypt() 函数对数据进行加密和解密操作。
  3. 签名和验证:使用 Crypto.sign()Crypto.verify() 函数对数据进行签名和验证。
  4. 哈希函数:使用 Crypto.hash() 函数计算数据的哈希值。

示例代码

const key = Crypto.generateKey('AES', 256);
const encryptedData = Crypto.encrypt(data, key);
const decryptedData = Crypto.decrypt(encryptedData, key);
const signature = Crypto.sign(data, privateKey);
const isValid = Crypto.verify(data, signature, publicKey);
const hash = Crypto.hash(data);

1.2 PKCS#11

功能
PKCS#11 是一组用于访问加密设备(如智能卡或硬件安全模块)的标准接口。它提供了访问加密设备中存储的密钥和执行加密操作的功能。

使用方式

  1. 初始化 PKCS#11 模块:使用 PKCS11.initialize() 函数初始化 PKCS#11 模块。
  2. 获取对象句柄:使用 PKCS11.getObjectHandle() 函数获取存储在加密设备中的对象的句柄。
  3. 加密和解密:使用 PKCS11.encrypt()PKCS11.decrypt() 函数执行加密和解密操作。
  4. 签名和验证:使用 PKCS11.sign()PKCS11.verify() 函数执行签名和验证操作。

示例代码

PKCS11.initialize(libraryPath);
const objectHandle = PKCS11.getObjectHandle(objectName);
const encryptedData = PKCS11.encrypt(data, objectHandle);
const decryptedData = PKCS11.decrypt(encryptedData, objectHandle);
const signature = PKCS11.sign(data, privateKeyHandle);
const isValid = PKCS11.verify(data, signature, publicKeyHandle);

1.3 GMT 0016-2012

功能
GMT 0016-2012 是一组规范,定义了密码学算法的安全性要求和测试方法。它用于评估密码学算法的安全性和可靠性。

使用方式

  1. 了解规范要求:仔细阅读 GMT 0016-2012 规范,了解其中对密码学算法的安全性和可靠性的要求。
  2. 实施测试:根据规范中定义的测试方法,对所使用的密码学算法进行测试,以确保其符合规范要求。

示例代码:无。

1.4 GMT 0018-2012

功能
GMT 0018-2012 是一组规范,定义了密码管理系统的安全性要求和测试方法。它用于评估密码管理系统的安全性和可靠性。

使用方式

  1. 了解规范要求:仔细阅读 GMT 0018-2012 规范,了解其中对密码管理系统的安全性和可靠性的要求。
  2. 实施测试:根据规范中定义的测试方法,对所使用的密码管理系统进行测试,以确保其符合规范要求。

示例代码:无。

对于您提到的四个API(Crypto API、PKCS#11、GMT 0016-2012和GMT 0018-2012),我会尽可能详细地列出它们包含的函数,并对它们进行分类和总结它们的异同。

2 列出这些API包含的函数,进行分类,并总结它们的异同

Crypto API:

分类:

  1. 对称加密算法
  2. 非对称加密算法
  3. 摘要算法
  4. 密钥管理
  5. 随机数生成
  6. 数字签名
  7. 加密/解密辅助功能

函数列表:

  1. 对称加密算法:

    • AES_encrypt()
    • AES_decrypt()
    • DES_encrypt()
    • DES_decrypt()
  2. 非对称加密算法:

    • RSA_encrypt()
    • RSA_decrypt()
    • ECC_encrypt()
    • ECC_decrypt()
  3. 摘要算法:

    • SHA256()
    • SHA512()
    • MD5()
  4. 密钥管理:

    • generate_key()
    • import_key()
    • export_key()
    • delete_key()
  5. 随机数生成:

    • generate_random()
  6. 数字签名:

    • sign_message()
    • verify_signature()
  7. 加密/解密辅助功能:

    • padding()
    • mode_of_operation()

异同:

  • Crypto API提供了一系列对称和非对称加密算法的支持,而且还包括摘要算法、密钥管理、数字签名等功能。
  • 这些函数都是用于加密、解密、签名和验证等操作。
  • Crypto API通常被用于数据安全和加密通信领域。

PKCS#11:

分类:

  1. 初始化和终结化
  2. 模块管理
  3. 会话管理
  4. 对象管理
  5. 密钥管理
  6. 加密/解密操作
  7. 签名/验证操作

函数列表:

  1. 初始化和终结化:

    • C_Initialize()
    • C_Finalize()
  2. 模块管理:

    • C_GetInfo()
    • C_GetSlotList()
  3. 会话管理:

    • C_OpenSession()
    • C_CloseSession()
  4. 对象管理:

    • C_CreateObject()
    • C_DestroyObject()
  5. 密钥管理:

    • C_GenerateKey()
    • C_DestroyKey()
  6. 加密/解密操作:

    • C_Encrypt()
    • C_Decrypt()
  7. 签名/验证操作:

    • C_Sign()
    • C_Verify()

异同:

  • PKCS#11提供了一种标准的加密设备接口,用于安全令牌和智能卡等硬件安全模块。
  • 它主要用于对加密设备进行管理,包括初始化、终结化、模块管理、会话管理、对象管理、密钥管理以及加密和解密操作等。
  • PKCS#11通常用于与硬件加密设备进行交互,例如智能卡和USB加密令牌。

GMT 0016-2012:

分类:

  1. 算法标识
  2. 加密/解密操作
  3. 密钥管理
  4. 杂凑算法
  5. 数字签名
  6. 消息认证码

函数列表:

  1. 算法标识:

    • GetAlgorithmInfo()
  2. 加密/解密操作:

    • EncryptData()
    • DecryptData()
  3. 密钥管理:

    • GenerateKey()
    • ImportKey()
  4. 杂凑算法:

    • HashData()
  5. 数字签名:

    • SignData()
    • VerifySignature()
  6. 消息认证码:

    • GenerateMAC()
    • VerifyMAC()

异同:

  • GMT 0016-2012定义了一系列密码学算法和相关操作,包括加密、解密、密钥管理、杂凑算法、数字签名和消息认证码等。
  • 该标准通常用于指导密码学实现,并确保其安全性和互操作性。

GMT 0018-2012:

分类:

  1. 密钥管理
  2. 数字签名
  3. 杂凑算法
  4. 随机数生成
  5. 签名和认证
  6. 加密/解密操作

函数列表:

  1. 密钥管理:

    • GenerateKeyPair()
    • ImportKey()
    • ExportKey()
  2. 数字签名:

    • SignData()
    • VerifySignature()
  3. 杂凑算法:

    • HashData()
  4. 随机数生成:

    • GenerateRandom()
  5. 签名和认证:

    • SignMessage()
    • VerifyMessage()
  6. 加密/解密操作:

    • EncryptData()
    • DecryptData()

异同:

  • GMT 0018-2012也是一个密码学相关的标准,定义了密钥管理、数字签名、杂凑算法、随机数生成、签名和认证、加密和解密操作等功能。
  • 与其他标准相比,GMT 0018-2012可能具有不同的算法支持和函数命名约定。

异同总结:

相同点:

  1. 所有这些API都提供了密码学相关的功能,如加密、解密、签名和认证等。
  2. 它们都包含密钥管理的功能,允许生成、导入、导出和删除密钥。
  3. 这些API都是为了保障数据的安全性和完整性而设计的。

不同点:

  1. 每个API可能支持的算法和操作略有不同,取决于其设计目标和应用领域。
  2. 它们的命名和接口设计可能有所不同,因为它们是由不同的标准组织或组织制定的。
  3. 每个API可能针对不同的硬件或软件环境而设计,因此在实际应用中可能具有不同的优势和限制。

标签:API,加密,Crypto,解密,引擎,2012,GMT
From: https://www.cnblogs.com/yuzhenyang/p/18125775

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