使用OpenSSL推荐的EVP高级接口计算摘要

直接使用openssl evp接口对底层低级接口进行了抽象，比较便于封装成C++类，与之前的 Digest 类相比，不需要在各个方法调用之前使用 switch 进行摘要算法的判断

创建摘要上下文，分配空间
初始化指定摘要算法的上下文
更新数据。可以添加多次，比如"hello, world" 可以分两次更新，可以参考如下代码
计算摘要值。对第3步更新的所有的数据计算摘要，通过传出参数返回摘要值
使用 EVP_MD_CTX_free 释放资源(重要)
将第4步计算的二进制摘要值转换为十六进制或Base64输出，本步骤可省略，看具体需要采用合适的方式

EvpDigest 类定义

1.EvpDigest 头文件接口

#ifndef OPENSSL_01_EVPDIGEST_H
#define OPENSSL_01_EVPDIGEST_H#include <openssl/evp.h>
#include "DigestAlgo.h"
#include "CommonFun.h"# define SM3_DIGEST_LENGTH    32class EvpDigest {public:/*** 创建摘要对象，指定摘要算法* @param algo 摘要算法*/explicit EvpDigest(DigestAlgo algo);virtual ~EvpDigest();/*** 更新数据* @param str* @return*/int digestUpdate(const std::string& str);/*** 计算摘要结果* @return*/int digestFinal();/*** 按照十六进制输出摘要值*/void showDigestHex();private:/*** 摘要算法*/DigestAlgo digestAlgo;/*** 摘要上下文*/EVP_MD_CTX* context;/*** 指定存储摘要算法*/const EVP_MD* evpMd;/*** 摘要值*/unsigned char* digest;/*** 摘要字节长度*/unsigned int digestLength;
};#endif //OPENSSL_01_EVPDIGEST_H

2.EvpDigest 类函数实现

#include <openssl/md5.h>
#include <openssl/sha.h>
#include <iostream>
#include "EvpDigest.h"EvpDigest::EvpDigest(DigestAlgo algo) : digestAlgo(algo) {switch (digestAlgo) {case DigestAlgo::MD5:digestLength = MD5_DIGEST_LENGTH;evpMd = EVP_md5();break;case DigestAlgo::SHA1:digestLength = SHA_DIGEST_LENGTH;evpMd = EVP_sha1();break;case DigestAlgo::SHA224:digestLength = SHA224_DIGEST_LENGTH;evpMd = EVP_sha224();break;case DigestAlgo::SHA256:digestLength = SHA256_DIGEST_LENGTH;evpMd = EVP_sha256();break;case DigestAlgo::SHA384:digestLength = SHA384_DIGEST_LENGTH;evpMd = EVP_sha384();break;case DigestAlgo::SHA512:digestLength = SHA512_DIGEST_LENGTH;evpMd = EVP_sha512();break;case DigestAlgo::SM3:digestLength = SM3_DIGEST_LENGTH;evpMd = EVP_sm3();break;default:std::cout << "摘要算法类型错误..." << std::endl;exit(EXIT_FAILURE);}digest = new unsigned char[digestLength];// 1.创建摘要上下文，分配空间context = EVP_MD_CTX_new();if (context == nullptr) {handleErrors();}// 2.用指定摘要算法初始化上下文指针int ret = EVP_DigestInit_ex(context, evpMd, nullptr);if (ret != 1) {handleErrors();}
}EvpDigest::~EvpDigest() {// 6.释放资源delete[] digest;EVP_MD_CTX_free(context);std::cout << "析构函数调用..." << std::endl;
}int EvpDigest::digestUpdate(const std::string& str) {// 3.传入待计算摘要的原始数据，update。可以调用多次 updateint ret = EVP_DigestUpdate(context, str.c_str(), str.size());if (ret != 1) {handleErrors();}return ret;
}int EvpDigest::digestFinal() {// 4.计算哈希值int ret = EVP_DigestFinal_ex(context, digest, &digestLength);if (ret != 1) {handleErrors();}return 0;
}void EvpDigest::showDigestHex() {// 5.将二进制哈希值转换为十六进制输出char* digestHex = new char[digestLength * 2 + 1];for (int i = 0; i < digestLength; ++i) {sprintf(&digestHex[i * 2], "%02x", digest[i]);}std::cout << "摘要值: " << digestHex << std::endl;delete[] digestHex;
}

3.使用 EvpDigest 类计算摘要，文件 EvpDigestTest.cpp

#include "EvpDigest.h"int main(int argc, char* argv[]) {EvpDigest digest(DigestAlgo::SHA256);digest.digestUpdate("123456");digest.digestUpdate("123456");digest.digestFinal();digest.showDigestHex();return 0;
}

4.摘要实现类简要说明

函数 EVP_DigestInit_ex 的第二个参数可以指定摘要算法，如 EVP_sha1、EVP_sha224、EVP_sha256、EVP_sha3_256、EVP_sm3……另外，EVP_sha256 与 EVP_sha3_256 有啥区别还没明白，以后明白了再补充

特别说明: OpenSSL3 里面包含国密算法，如 sm2、sm3、sm4，若要使用sm3计算摘要，可以在函数 EVP_DigestInit_ex 第二个参数传入 EVP_sm3()

几个函数的使用步骤

步骤1: 在构造函数中使用 EVP_XXX 函数给算法类型成员 evpMd 赋值，提供给 EVP_DigestInit_ex 函数的第二个参数，EVP_MD_CTX_new 给摘要上下文指针分配内存，同时根据算法类型记录摘要值字节长度

步骤2: 在构造函数中使用 EVP_DigestInit_ex 函数指定摘要算法，并初始化上下文指针

步骤3: 在 digestUpdate 函数中使用 EVP_DigestUpdate 函数更新数据，可以调用多次

步骤4: 在 digestFinal 函数中使用 EVP_DigestFinal_ex 计算摘要

步骤5: 补充一个比较重要的步骤，在析构函数中使用 EVP_MD_CTX_free 释放 EVP_MD_CTX_new 分配的资源，delete 运算符释放其他资源

步骤6: showDigestHex 函数将二进制摘要值转换为十六进制输出

CommonFun.h 头文件中包含 handleErrors 函数的实现，请参考前面的文章

总结

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文章目录

使用OpenSSL推荐的EVP高级接口计算摘要

EvpDigest 类定义

1.EvpDigest 头文件接口

2.EvpDigest 类函数实现

3.使用 EvpDigest 类计算摘要，文件 EvpDigestTest.cpp

4.摘要实现类简要说明

总结

OpenSSL-3.0.3编程—封装EVP摘要计算为C++类EvpDigest相关推荐

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