如何在Crypto ++中将两个Source组合成一个新Source?

时间:2018-10-25 11:31:52

标签: c++ crypto++ dsa

情况

我有两个任意来源,可以说来自签名StringSource和来自相应签名文件FileSource。我现在想验证当前正在执行的文件签名:

bool VerifyFile(const ECDSA<ECP, SHA512>::PublicKey &key,
                const std::string &filename,
                const std::string &signatureString) {
    std::string fileContentString;
    FileSource(filename.c_str(), true,
               new CryptoPP::StringSink(fileContentString));

    bool result = false;
    StringSource(signatureString + fileContentString, true,
                 new SignatureVerificationFilter(
                         ECDSA<ECP, SHA512>::Verifier(key),
                         new ArraySink((byte *) &result, sizeof(result))
                 ) // SignatureVerificationFilter
    );
    return result;
}

我的问题

我不想将文件的内容显式提取为字符串,然后进行串联并随后进行验证。

问题

是否可以将两个任意来源传递给验证实体,其中一个代表签名,另一个代表签名的内容(可能是文件或字符串)?

到目前为止我尝试过的事情

我尝试Source::TransferAll(...)Redirecter,没有运气重定向到SignatureVerificationFilter

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

  

我有两个任意来源,可以说来自签名的StringSource和来自相应签名文件的FileSource。我现在要验证文件签名...

在同一过滤器链上使用多个来源可能很棘手。我知道图书馆为它准备了一些入门课程,但我从不喜欢它们。它们采用多个输入通道,并将它们多路分解为一个通道。您可以在test.cpp,函数SecretRecoverFile(大约650行)和InformationRecoverFile(大约700行)中看到它们的运行情况。


  

是否可以将两个任意来源传递给验证实体,其中一个代表签名,另一个代表签名的内容(可能是文件或字符串)?

这是我如何处理您想做的事情。下面的示例使用两个源并共享一个过滤器链。我使用HashFilter散列了两个字符串,从而降低了复杂性。您的示例使用消息,签名,密钥对和SignatureVerificationFilter,但是它比向您展示如何执行操作要复杂得多。

该示例分为四个部分:

  • 第0部分 -设置数据。将创建两个16K ASCII字符串。一个字符串也被写入文件。
  • 第1部分 -打印数据。将打印Hash(s1)Hash(s2)Hash(s1+s2)
  • 第2部分 -使用两个字符串源。 Hash(s1+s2)是使用两个StringSources
  • 创建的
  • 第3部分 -使用一个字符串源和一个文件源。 Hash(s1+s2)是使用一个StringSource和一个FileSource
  • 创建的

为简单起见,简化示例将计算Hash(s1+s2)。在您的上下文中,操作为Verify(key, s1+s2),其中key是公用密钥,s1是签名,s2是文件的内容。

第0部分 -数据在下面设置。很无聊。请注意,s3s1s2的串联。

std::string s1, s2, s3;
const size_t size = 1024*16+1;

random_string(s1, size);
random_string(s2, size);

s3 = s1 + s2;

第1部分 -数据显示在下面。将打印s1s2s3的哈希值。 s3是重要的。 s3是我们需要使用两个单独的来源得出的。

std::string r;
StringSource ss1(s1, true, new HashFilter(hash, new StringSink(r)));

std::cout << "s1: ";
hex.Put((const byte*)r.data(), r.size());
std::cout << std::endl;

r.clear();
StringSource ss2(s2, true, new HashFilter(hash, new StringSink(r)));

std::cout << "s2: ";
hex.Put((const byte*)r.data(), r.size());
std::cout << std::endl;

r.clear();
StringSource ss3(s3, true, new HashFilter(hash, new StringSink(r)));

std::cout << "s3: ";
hex.Put((const byte*)r.data(), r.size());
std::cout << std::endl;

输出看起来像这样:

$ ./test.exe
s1: 45503354F9BC56C9B5B61276375A4C60F83A2F01
s2: 6A3AD5B683DE7CA57F07E8099268A8BC80FA200B
s3: BFC1882CEB24697A2B34D7CF8B95604B7109F28D
...

第2部分 -这是有趣的地方。我们使用两个不同的StringSource来分别处理s1s2

StringSource ss4(s1, false);
StringSource ss5(s2, false);

HashFilter hf1(hash, new StringSink(r));

ss4.Attach(new Redirector(hf1));
ss4.Pump(LWORD_MAX);
ss4.Detach();

ss5.Attach(new Redirector(hf1));
ss5.Pump(LWORD_MAX);
ss5.Detach();

hf1.MessageEnd();

std::cout << "s1 + s2: ";
hex.Put((const byte*)r.data(), r.size());
std::cout << std::endl;

它产生以下输出:

$ ./test.exe
s1: 45503354F9BC56C9B5B61276375A4C60F83A2F01
s2: 6A3AD5B683DE7CA57F07E8099268A8BC80FA200B
s3: BFC1882CEB24697A2B34D7CF8B95604B7109F28D
s1 + s2: BFC1882CEB24697A2B34D7CF8B95604B7109F28D
...

上面的代码中发生了几件事。首先,我们将哈希过滤器链动态地附加和分离到源ss4ss5

第二,一旦连接了过滤器,我们就使用Pump(LWORD_MAX)将所有数据从源中抽取到过滤器链中。我们不使用PumpAll(),因为PumpAll()表示当前消息的结尾并生成MessageEnd()。我们正在分多个部分处理一条消息;我们不会处理多条消息。因此,我们在确定时只需要一个MessageEnd()

第三,一旦处理完源代码,我们就调用Detach,因此StringSource的析构函数不要导致伪造的MessageEnd()消息进入过滤器链。同样,我们正在分多个部分处理一条消息。我们不会处理多条消息。因此,我们在确定时只需要一个MessageEnd()

第四,当我们完成将数据发送到过滤器后,我们调用hf.MessageEnd()告诉过滤器处理所有未决或缓冲的数据。这是我们需要MessageEnd()调用的时间,而不是之前。

第五,完成后我们将调用Detach()而不是Attach()Detach()删除现有的筛选器链,并避免内存泄漏。 Attach()附加了新链,但删除现有的过滤器或链。由于我们使用的是Redirector,因此我们的HashFilter可以生存。 HashFilter最终被清除为自动堆栈变量。

顺便说一句,如果使用ss4.PumpAll()ss5.PumpAll()(或允许析构函数将MessageEnd()发送到过滤器链中),则您将得到Hash(s1)的串联,并且Hash(s2),因为它看起来像是向过滤器发送的两条不同消息,而不是一条分为两部分的消息。下面的代码是错误的:

StringSource ss4(s1, false);
StringSource ss5(s2, false);

HashFilter hf1(hash, new StringSink(r));

ss4.Attach(new Redirector(hf1));
// ss4.Pump(LWORD_MAX);
ss4.PumpAll();  // MessageEnd
ss4.Detach();

ss5.Attach(new Redirector(hf1));
// ss5.Pump(LWORD_MAX);
ss5.PumpAll();  // MessageEnd
ss5.Detach();

// Third MessageEnd
hf1.MessageEnd();

上面的错误代码会产生Hash(s1) || Hash(s2) || Hash(<empty string>)

$ ./test.exe
s1: 45503354F9BC56C9B5B61276375A4C60F83A2F01
s2: 6A3AD5B683DE7CA57F07E8099268A8BC80FA200B
s3: BFC1882CEB24697A2B34D7CF8B95604B7109F28D
s1 + s2: 45503354F9BC56C9B5B61276375A4C60F83A2F016A3AD5B683DE7CA57F07E8099268A8BC80FA200BDA39A3EE5E6B4B0D3255BFEF95601890AFD80709

第3部分 -这是您的用例。我们使用StringSourceFileSource分别处理s1s2。请记住,字符串s2已写入名为test.dat的文件中。

StringSource ss6(s1, false);
FileSource fs1("test.dat", false);

HashFilter hf2(hash, new StringSink(r));

ss6.Attach(new Redirector(hf2));
ss6.Pump(LWORD_MAX);
ss6.Detach();

fs1.Attach(new Redirector(hf2));
fs1.Pump(LWORD_MAX);
fs1.Detach();

hf2.MessageEnd();

std::cout << "s1 + s2 (file): ";
hex.Put((const byte*)r.data(), r.size());
std::cout << std::endl;

这是运行完整示例的样子:

$ ./test.exe
s1: 45503354F9BC56C9B5B61276375A4C60F83A2F01
s2: 6A3AD5B683DE7CA57F07E8099268A8BC80FA200B
s3: BFC1882CEB24697A2B34D7CF8B95604B7109F28D
s1 + s2: BFC1882CEB24697A2B34D7CF8B95604B7109F28D
s1 + s2 (file): BFC1882CEB24697A2B34D7CF8B95604B7109F28D

通知s3 = s1 + s2 = s1 + s2 (file)


$ cat test.cxx

#include "cryptlib.h"
#include "filters.h"
#include "files.h"
#include "sha.h"
#include "hex.h"

#include <string>
#include <iostream>

void random_string(std::string& str, size_t len)
{
    const char alphanum[] =
        "0123456789"
        "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
        "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
    const size_t size = sizeof(alphanum) - 1;

    str.reserve(len);
    for (size_t i = 0; i < len; ++i)
        str.push_back(alphanum[rand() % size]);
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    using namespace CryptoPP;

    ////////////////////////// Part 0 //////////////////////////

    // Deterministic
    std::srand(0);

    std::string s1, s2, s3, r;
    const size_t size = 1024*16+1;

    random_string(s1, size);
    random_string(s2, size);

    // Concatenate for verification
    s3 = s1 + s2;

    // Write s2 to file
    StringSource(s2, true, new FileSink("test.dat"));

    // Hashing, resets after use
    SHA1 hash;

    // Printing hex encoded string to std::cout
    HexEncoder hex(new FileSink(std::cout));

    ////////////////////////// Part 1 //////////////////////////

    r.clear();
    StringSource ss1(s1, true, new HashFilter(hash, new StringSink(r)));

    std::cout << "s1: ";
    hex.Put((const byte*)r.data(), r.size());
    std::cout << std::endl;

    r.clear();
    StringSource ss2(s2, true, new HashFilter(hash, new StringSink(r)));

    std::cout << "s2: ";
    hex.Put((const byte*)r.data(), r.size());
    std::cout << std::endl;

    r.clear();
    StringSource ss3(s3, true, new HashFilter(hash, new StringSink(r)));

    std::cout << "s3: ";
    hex.Put((const byte*)r.data(), r.size());
    std::cout << std::endl;

    ////////////////////////// Part 2 //////////////////////////

    r.clear();
    StringSource ss4(s1, false);
    StringSource ss5(s2, false);

    HashFilter hf1(hash, new StringSink(r));

    ss4.Attach(new Redirector(hf1));
    ss4.Pump(LWORD_MAX);
    ss4.Detach();

    ss5.Attach(new Redirector(hf1));
    ss5.Pump(LWORD_MAX);
    ss5.Detach();

    hf1.MessageEnd();

    std::cout << "s1 + s2: ";
    hex.Put((const byte*)r.data(), r.size());
    std::cout << std::endl;

    ////////////////////////// Part 3 //////////////////////////

    r.clear();
    StringSource ss6(s1, false);
    FileSource fs1("test.dat", false);

    HashFilter hf2(hash, new StringSink(r));

    ss6.Attach(new Redirector(hf2));
    ss6.Pump(LWORD_MAX);
    ss6.Detach();

    fs1.Attach(new Redirector(hf2));
    fs1.Pump(LWORD_MAX);
    fs1.Detach();

    hf2.MessageEnd();

    std::cout << "s1 + s2 (file): ";
    hex.Put((const byte*)r.data(), r.size());
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

并且:

$ g++ test.cxx ./libcryptopp.a -o test.exe
$ ./test.exe
s1: 45503354F9BC56C9B5B61276375A4C60F83A2F01
s2: 6A3AD5B683DE7CA57F07E8099268A8BC80FA200B
s3: BFC1882CEB24697A2B34D7CF8B95604B7109F28D
s1 + s2: BFC1882CEB24697A2B34D7CF8B95604B7109F28D
s1 + s2 (file): BFC1882CEB24697A2B34D7CF8B95604B7109F28D

这是一门可以减轻您痛苦的课程。它在MultipleSources类中汇集了以上概念。 MultipleSources只是Source接口的部分实现,但是它应该具有您需要的所有内容。

class MultipleSources
{
public:
    MultipleSources(std::vector<Source*>& source, Filter& filter)
    : m_s(source), m_f(filter)
    {
    }

    void Pump(lword pumpMax, bool messageEnd)
    {
        for (size_t i=0; pumpMax && i<m_s.size(); ++i)
        {
            lword n = pumpMax;
            m_s[i]->Attach(new Redirector(m_f));            
            m_s[i]->Pump2(n);
            m_s[i]->Detach();
            pumpMax -= n;
        }

        if (messageEnd)
            m_f.MessageEnd();
    }

    void PumpAll()
    {
        for (size_t i=0; i<m_s.size(); ++i)
        {
            m_s[i]->Attach(new Redirector(m_f));
            m_s[i]->Pump(LWORD_MAX);
            m_s[i]->Detach();
        }

        m_f.MessageEnd();
    }

private:
    std::vector<Source*>& m_s;
    Filter &m_f;
};

您会这样称呼它:

StringSource ss(s1, false);
FileSource fs("test.dat", false);
HashFilter hf(hash, new StringSink(r));

std::vector<Source*> srcs;
srcs.push_back(&ss);
srcs.push_back(&fs);

MultipleSources ms(srcs, hf);
ms.Pump(LWORD_MAX, false);

hf.MessageEnd();

或者您可以使用PumpAll并获得相同的结果,但是在这种情况下您不会调用hf.MessageEnd();,因为PumpAll表示消息已结束。

MultipleSources ms(srcs, hf);
ms.PumpAll();