学习CRYPTOAPI第一天
一：准备工作
一般必须包含如下头文件以及定义
#include
#include
#include
#define MY_ENCODING_TYPE (PKCS_7_ASN_ENCODING | X509_ASN_ENCODING)
当包含wincrypt.h头文件时，一般都需要定义#define _WIN32_WINNT 0x（具体的值），否则将得到如下错误：error C2065: undeclared identifier，不同的操作系统不同定义如下：
Windows Server 2003 family _WIN32_WINNT>=0x0502
WINVER>=0x0502
Windows XP _WIN32_WINNT>=0x0501
WINVER>=0x0501
Windows 2000 _WIN32_WINNT>=0x0500
WINVER>=0x0500
Windows NT 4.0 _WIN32_WINNT>=0x0400
WINVER>=0x0400
Windows Me _WIN32_WINDOWS=0x0500
WINVER>=0x0500
Windows 98 _WIN32_WINDOWS>=0x0410
WINVER>=0x0410
Windows 95 _WIN32_WINDOWS>=0x0400
WINVER>=0x0400
Internet Explorer 6.0 _WIN32_IE>=0x0600
Internet Explorer 5.6 _WIN32_IE>=0x0560
Internet Explorer 5.01, 5.5 _WIN32_IE>=0x0501
Internet Explorer 5.0, 5.0a, 5.0b _WIN32_IE>=0x0500
Internet Explorer 4.01 _WIN32_IE>=0x0401
Internet Explorer 4.0 _WIN32_IE>=0x0400
Internet Explorer 3.0, 3.01, 3.02 _WIN32_IE>=0x0300
二：了解基本知识
CryptoAPI的配置信息存储在注册表中，包括如下密钥：
HKEY＿LOCAL＿MACHINE＼SOFTWARE＼Microsoft \ Cryptography \Defaults
HKEY_CURRENT_USER\ Software \ Microsoft\ Cryptography \Providers
---- CryptoAPI使用两种密钥：会话密钥与公共/私人密钥对。会话密钥使用相同的加密和解密密钥，这种算法较快，但必须保证密钥的安全传递。公共/私人密钥对使用一个公共密钥和一个私人密钥，私人密钥只有专人才能使用，公共密钥可以广泛传播。如果密钥对中的一个用于加密，另一个一定用于解密。公共/私人密钥对算法很慢，一般只用于加密小批数据，例如用于加密会话密钥。CryptoAPI支持两种基本的编码方法：流式编码和块编码。流式编码在明码文本的每一位上创建编码位，速度较快，但安全性较低。块编码在一个完整的块上（一般为64位）上工作，需要使用填充的方法对要编码的数据进行舍入，以组成多个完整的块。这种算法速度较慢，但更安全。
三：下面进入具体的编程
一： Creating a Key Container and Generating Keys
创建一个密钥容器，在进行加密，解密文件，并且签名的时候，必须需要一个公/私钥对，下面我们就来创建默认的密钥容器，要注意的是创建密钥容器并不会自动产生公/私钥对.
下面是我们程序的任务：
1，假如密钥容器不存在则创建一个。
2，假如签名密钥不存在则在密钥容器里创建一个。
3，假如交换密钥不存在则在密钥容器里创建一个。
4，获取CSP中的一些参数
下面是具体的步骤：
1，连接缺省的CSP
BOOL WINAPI CryptAcquireContext(
HCRYPTPROV* phProv, //out
LPCTSTR pszContainer, //in
LPCTSTR pszProvider, //in
DWORD dwProvType, //in
DWORD dwFlags //in
);
第一个参数是返回的CSP句柄，第二个是密钥容器的名字，第三个是A null-terminated string that specifies the name of the CSP to be used.第四个是指定提供的类型。例如：CryptAcquireContext(&hProv, NULL, NULL, PROV_RSA_FULL, 0))；
如果当前机器的未曾设置过缺省的密钥容器，因此必须为机器创建缺省的密钥容器。
CryptAcquireContext( &hCryptProv, UserName, NULL, PROV_RSA_FULL, CRYPT_NEWKEYSET)大家有没有看到，只是最后一个参数不同而已，多了一个CRYPT_NEWKEYSET而已。
2，取得CSP的参数
BOOL WINAPI CryptGetProvParam(
HCRYPTPROV hProv,
DWORD dwParam,
BYTE* pbData,
DWORD* pdwDataLen,
DWORD dwFlags
);
第一个参数是CSP的句柄，第二个参数是需要取得的具体参数对象（类型比较多，具体请看MSDN）。
例子：CryptGetProvParam(hCryptProv, PP_CONTAINER, (BYTE *)szUserName, &dwUserNameLen, 0)
3，函数返回所获取密钥类型的句柄（0表失败，非0表成功）
BOOL WINAPI CryptGetUserKey(
HCRYPTPROV hProv,
DWORD dwKeySpec,
HCRYPTKEY* phUserKey
);
参数比较简单，只谈谈第二次参数，它可以是AT_KEYEXCHANGE（交换密钥） or AT_SIGNATURE（签名密钥），例如：
CryptGetUserKey(hCryptProv,AT_KEYEXCHANGE,&hKey)
4，产生一个随机的交换密钥或者公/私钥对
BOOL WINAPI CryptGenKey(
HCRYPTPROV hProv,
ALG_ID Algid,
DWORD dwFlags,
HCRYPTKEY* phKey
)；
ALG_ID 表明产生私钥所使用的算法。有如下参数：
微软提供的基本算法
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
微软提供的增强型算法：
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有如下两个参数，CALG_DH_EPHEM，CALG_DH_SF
使用公开密钥算法：AT_KEYEXCHANGE，AT_SIGNATURE
dwFlags,，表示密钥使用的长度，参数可以为0，采用默认的密钥长度。或者是进行如下几个参数的或：
CRYPT_ARCHIVABLE：表示在句柄在关闭之前都能够被导出
CRYPT_CREATE_SALT：表示密钥按照一个salt value来随机产生。
CRYPT_EXPORTABLE：表示密钥可以从CSP中导出到BLOB，因为会话密钥产生是必须可导出的，所以必须设置
CRYPT_NO_SALT：表示没有SALT VALUE获取allocated for a forty-bit symmetric key
CRYPT_PREGEN：表示在DH或者DSS密钥产生必须有个初始化。
例如：CryptGenKey(hCryptProv,AT_KEYEXCHANGE,0,&hKey)
5，释放CSP句柄
BOOL WINAPI CryptReleaseContext(
HCRYPTPROV hProv,
DWORD dwFlags //保留字，现在必须为0
);
6，为CSP增加一个reference count（用来跟踪COM对象的整数值，当对象创建，值为1。每次对对象的操作都将增加，而对对象的关闭将减少，当值为0是，对象释放，所以与对象相关操作将无效）
BOOL WINAPI CryptContextAddRef(
HCRYPTPROV hProv,
DWORD* pdwReserved, //保留字，必须为NULL
DWORD dwFlags //保留字，必须为0
);
二：Deriving a Session Key from a Password
1，连接CSP
2，使用CryptCreateHash产生一个空的HASH对象
3，对密码进行HASH处理
4，释放HASH以及密码对象
5，释放CSP
下面是具体的步骤：
1，CryptCreateHash初始化一个HASH对象
BOOL WINAPI CryptCreateHash(
HCRYPTPROV hProv, //in
ALG_ID Algid, //in
HCRYPTKEY hKey, //in
DWORD dwFlags, //in保留字，必须为0
HCRYPTHASH* phHash //out
);
第二个参数是指定HASH算法，有CALG_HMAC,CALG_MAC,CALG_MD2,CALG_MD5,CALG_SHA,CALG_SHA1,CALG_SSL3_SHAMD5。第三个参数对于那些keyed hash，例如HMAC，MAC算法。但是nonkeyed算法，必须设置为0。
2，CryptHashData对数据使用HASH
BOOL WINAPI CryptHashData(
HCRYPTHASH hHash, //in,HASH对象句柄
BYTE* pbData, //in,待HASH的数据
DWORD dwDataLen, //in,待HASH数据的长度，当dwFlags为CRYPT_USERDATA为0时，必须为0
DWORD dwFlags //in,一般为0，或者为CRYPT_USERDATA（用在用户进入系统时需要输入PIN）
);
3，CryptDeriveKey从某一数据产生会话密钥，他有点类似CryptGenKey，但是他产生的会话密钥来自固定数据，而CryptGenKey是随机产生的。并且不能产生公/私钥对
BOOL WINAPI CryptDeriveKey(
HCRYPTPROV hProv, //in,CSP句柄
ALG_ID Algid, //in,指定的算法，类似CryptGenKey
HCRYPTHASH hBaseData, //in,HASH对象的句柄
DWORD dwFlags, //in,指定产生密钥的类型
HCRYPTKEY* phKey //in,out产生的密钥句柄地址
);
例如：CryptDeriveKey(hCryptProv, CALG_RC2, hHash, CRYPT_EXPORTABLE, &hKey)
4，CryptDestroyHash(hHash);
5, CryptDestroyKey(hKey);
6, 在这里发现一个不错的函数，就是那种提示输入密码的命令行（屏幕只会出现***）
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,连接CSP
2,使用CryptGenKey产生一个会话密钥
3,CryptDuplicateKey复制会话密钥
4,CryptSetKeyParam改变密钥产生的过程
5,CryptGenRandom产生随机数
具体过程。
1，CryptDuplicateKe复制会话密钥
BOOL WINAPI CryptDuplicateKey(
HCRYPTKEY hKey, //in 会话密钥句柄
DWORD* pdwReserved, //in 保留字，必须为NULL
DWORD dwFlags, //in 保留字，必须为0
HCRYPTKEY* phKey //out 新的会话密钥
);
2,CryptSetKeyParam定制会话密钥的参数
BOOL WINAPI CryptSetKeyParam(
HCRYPTKEY hKey,
DWORD dwParam, //in 很多，具体请看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为空间产生随机字节
BOOL WINAPI CryptGenRandom(
HCRYPTPROV hProv,
DWORD dwLen, //需要产生的随机比特数
BYTE* pbBuffer //需要返回数据的空间，这个pbBuffer可以等于CryptSetKeyParam的pbData
);
例如：CryptGenRandom(hCryptProv, 8, pbData)
4,CryptGetKeyParam获取密钥的一些参数
BOOL WINAPI CryptGetKeyParam(
HCRYPTKEY hKey,
DWORD dwParam, //in,参数众多
BYTE* pbData, //out，获取BYTE数据的指针
DWORD* pdwDataLen, //out，获取BYTE数据的长度
DWORD dwFlags //关键字，必须为0
);
例如：CryptGetKeyParam(hKey, KP_IV, pbData, &dwCount, 0)
四：Exporting a Session Key
1,连接CSP
2,CryptGetUserKey获取公/私钥对和交换密钥，公私钥用来签名，而交换密钥用来导出会话密钥
3,CryptGenKey产生会话密钥
4,CryptExportKey创建简单包含有会话密钥的key BLOB
5,释放处理：
具体过程：
1,CryptExportKey函数导出密钥
BOOL WINAPI CryptExportKey(
HCRYPTKEY hKey, //需要导出的密钥句柄
HCRYPTKEY hExpKey, //将待导出密钥用交换密钥进行加密，假如是公开的BLOG当然就设置为0
DWORD dwBlobType, //指定导出的密钥BLOB类型。六个参数见MSDN
DWORD dwFlags, //CRYPT_DESTROYKEY，CRYPT_SSL2_FALLBACK，CRYPT_OAEP
BYTE* pbData, //导出的数据指针，以后就可以将这个数据写如磁盘或者别的任务。
DWORD* pdwDataLen //导出的数据长度
);
例如：CryptExportKey(hKey, hXchgKey, SIMPLEBLOB, 0, pbKeyBlob, &dwBlobLen)
2，CryptImportKey将密钥从BLOB转换到CSP中
BOOL WINAPI CryptImportKey(
HCRYPTPROV hProv, //CSP句柄
BYTE* pbData, //待转换的BLOB数据
DWORD dwDataLen, //待转换的数据长度
HCRYPTKEY hPubKey, //对BLOB解密的公钥，譬如上面是用交换密钥密钥加密的，就用交换密钥解密
DWORD dwFlags, //目前还只应用在当一对公/私钥从PRIVATEKEYBLOB中加入CSP中这种情况。
HCRYPTKEY* phKey //out导入的密钥
);
例如：CryptImportKey(hProv,pbKeyBlob,dwBlobLen,0,0,&hPubKey)
五：Encoding and Decoding Messages
编码的处理过程
1，将待编码的数据转化为合适的格式，使用
2，调用CryptMsgOpenToEncode，passing the necessary argument;
3, 调用CryptMsgUpdate函数多次，最后一次调用时，将final参数设置为true
4, 调用CryptMsgGetParam来获取一个需要得到的参数。
5, 调用CryptMsgClose来关闭消息
解码的处理过程
1，检查申请的放编码后数据的空间，利用函数CryptMsgCalculateEncodedLength.
2，调用函数CryptMsgOpenToDecode,passing the necessary argument；
3，调用CryptMsgUpdate一次，这将导致合适的动作去处理信息，以来于信息的格式
4，一些额外的处理，例如额外的解密或者是验证，调用CryptMsgControl,
5，调用CryptMsgGetParam来获取需要得到的参数
6，调用CryptMsgClose来关闭消息
具体的函数介绍：
1，CryptMsgCalculateEncodedLength计算所需要的存储编码的最大空间值
DWORD WINAPI CryptMsgCalculateEncodedLength(
DWORD dwMsgEncodingType,//指定编码类型。一般为X509_ASN_ENCODING|PKCS_7_ASN_ENCODING
DWORD dwFlags,
DWORD dwMsgType,
const void* pvMsgEncodeInfo, //in 指向待编码的数据，数据类型依赖于dwMsgType
LPSTR pszInnerContentObjID,
DWORD cbData //in 比特数的容量
);
第二个参数：CMSG_BARE_CONTENT_FLAG，CMSG_DETACHED_FLAG，CMSG_CONTENTS_OCTETS_FLAG，CMSG_CMS_ENCAPSULATED_CONTENT_FLAG
第三个参数：CMSG_DATA,CMSG_SIGNED,CMSG_ENVELOPED,CMSG_SIGNED_AND_ENVELOPED,CMSG_HASHED,CMSG_ENCRYPTED
第五个参数：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：返回需要的一个加密信息所需要的长度
2，CryptMsgOpenToEncode打开一个消息以便进行编码，返回打开消息的句柄
HCRYPTMSG WINAPI CryptMsgOpenToEncode(
DWORD dwMsgEncodingType, //指定编码类型。一般为X509_ASN_ENCODING|PKCS_7_ASN_ENCODING
DWORD dwFlags,
DWORD dwMsgType,
const void* pvMsgEncodeInfo,
LPSTR pszInnerContentObjID, //和CryptMsgCalculateEncodedLength一样
PCMSG_STREAM_INFO pStreamInfo //当流没被使用时，该参数为NULL
);
第二个参数：CMSG_BARE_CONTENT_FLAG,CMSG_DETACHED_FLAG,CMSG_CONTENTS_OCTETS_FLAG,CMSG_CMS_ENCAPSULATED_CONTENT_FLAG,
CMSG_CRYPT_RELEASE_CONTEXT_FLAG
第三个参数：
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打开一个消息以便进行解码，返回打开消息的句柄
CRYPTMSG WINAPI CryptMsgOpenToDecode(
DWORD dwMsgEncodingType, //指定编码类型。一般为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的句柄，一般设置为0
PCERT_INFO pRecipientInfo,//保留字，必须为NULL
PCMSG_STREAM_INFO pStreamInfo//假如流没被使用，必须为NULL
);
4，CryptMsgUpdate增加内容到加密信息中
BOOL WINAPI CryptMsgUpdate(
HCRYPTMSG hCryptMsg, //待更新的加密信息句柄
const BYTE* pbData, //待编码/解码的数据
DWORD cbData, // pbData 的数据长度
BOOL fFinal
);
第四个参数：当CMSG_DETACHED_FLAG没有设置，并且信息由CryptMsgOpenToDecode或CryptMsgOpenToEncode打开，那么fFinal被设置为TRUE，并且CryptMsgUpdate只被调用一次。当CMSG_DETACHED_FLAG被设置，并且信息由 CryptMsgOpenToEncode打开，那么仅在最后一次调用CryptMsgUpdate才被设置为TRUE。当CMSG_DETACHED_FLAG被设置，并且信息由CryptMsgOpenToDecode打开，那么仅在信息头单独被处理时CryptMsgUpdate才被设置为TRUE。
5，CryptMsgGetParam在数据编码/解码后获取参数
BOOL WINAPI CryptMsgGetParam(
HCRYPTMSG hCryptMsg, //in 信息句柄
DWORD dwParamType, //in 参数众多，参见MSDN
DWORD dwIndex, //in 可适用的返回参数句柄,假如参数没有被获取，则被忽略或则为0
void* pvData, //out 获取的数据指针
DWORD* pcbData //in,out数据长度
);
6，CryptMsgClose关闭信息句柄
BOOL WINAPI CryptMsgClose(
HCRYPTMSG hCryptMsg
);
具体的例子：
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.
