[c++] C++에서의 암호화 복호화 프로세스

08 Dec 2023

C++은 데이터를 안전하게 암호화하고 복호화하는 데 사용할 수 있는 강력한 암호화 라이브러리와 도구를 제공합니다. 여기에서는 C++에서의 암호화 및 복호화 프로세스에 대해 알아보겠습니다.

1. 대칭 키 암호화

대칭 키 암호화는 동일한 키를 사용하여 메시지를 암호화하고 복호화하는 방법입니다. C++에서는 Crypto++나 Botan과 같은 라이브러리를 사용하여 대칭 키 알고리즘(예: AES, DES)을 구현할 수 있습니다.

아래는 Crypto++를 사용하여 AES 알고리즘으로 메시지를 암호화하고 복호화하는 예제입니다.

// Includes
#include <iostream>
#include <crypto++/aes.h>
#include <crypto++/modes.h>
#include <crypto++/filters.h>
#include <crypto++/osrng.h>

// 암호화 함수
std::string encryptMessage(const std::string& message, const std::string& key)
{
    CryptoPP::AES::Encryption encryption((byte*)key.c_str(), CryptoPP::AES::DEFAULT_KEYLENGTH);
    CryptoPP::CBC_Mode_ExternalCipher::Encryption cbcEncryption(encryption, (byte*)key.c_str());

    std::string ciphertext;
    CryptoPP::StringSource encryptor(message, true, new CryptoPP::StreamTransformationFilter(cbcEncryption, new CryptoPP::StringSink(ciphertext)));

    return ciphertext;
}

// 복호화 함수
std::string decryptMessage(const std::string& ciphertext, const std::string& key)
{
    CryptoPP::AES::Decryption decryption((byte*)key.c_str(), CryptoPP::AES::DEFAULT_KEYLENGTH);
    CryptoPP::CBC_Mode_ExternalCipher::Decryption cbcDecryption(decryption, (byte*)key.c_str());

    std::string decryptedtext;
    CryptoPP::StringSource decryptor(ciphertext, true, new CryptoPP::StreamTransformationFilter(cbcDecryption, new CryptoPP::StringSink(decryptedtext)));

    return decryptedtext;
}

int main()
{
    std::string key = "my_secret_key123";
    std::string message = "Hello, world!";

    std::string encryptedMessage = encryptMessage(message, key);
    std::cout << "Encrypted message: " << encryptedMessage << std::endl;

    std::string decryptedMessage = decryptMessage(encryptedMessage, key);
    std::cout << "Decrypted message: " << decryptedMessage << std::endl;

    return 0;
}

2. 비대칭 키 암호화

비대칭 키 암호화는 공개키와 개인키를 사용하여 메시지를 암호화하고 복호화하는 방법입니다. C++에서는 OpenSSL을 사용하여 RSA, DSA, ECC 등의 알고리즘을 구현할 수 있습니다.

아래는 OpenSSL을 사용하여 RSA 알고리즘으로 메시지를 암호화하고 복호화하는 예제입니다.

// Includes
#include <iostream>
#include <openssl/rsa.h>
#include <openssl/pem.h>
#include <openssl/err.h>

// 암호화 함수
std::string encryptMessage(const std::string& plaintext, RSA* publicKey)
{
    int encryptedMessageLength = RSA_size(publicKey);
    unsigned char* encryptedMessage = new unsigned char[encryptedMessageLength];
    int result = RSA_public_encrypt(plaintext.length(), (const unsigned char*)plaintext.c_str(), encryptedMessage, publicKey, RSA_PKCS1_PADDING);
    
    if (result == -1)
    {
        ERR_load_crypto_strings();
        std::cerr << "Error during encryption: " << ERR_error_string(ERR_get_error(), nullptr) << std::endl;
        exit(1);
    }

    std::string encryptedText = std::string((char*)encryptedMessage, result);
    delete[] encryptedMessage;

    return encryptedText;
}

// 복호화 함수
std::string decryptMessage(const std::string& encryptedText, RSA* privateKey)
{
    int decryptedMessageLength = RSA_size(privateKey);
    unsigned char* decryptedMessage = new unsigned char[decryptedMessageLength];
    int result = RSA_private_decrypt(encryptedText.length(), (const unsigned char*)encryptedText.c_str(), decryptedMessage, privateKey, RSA_PKCS1_PADDING);
    
    if (result == -1)
    {
        ERR_load_crypto_strings();
        std::cerr << "Error during decryption: " << ERR_error_string(ERR_get_error(), nullptr) << std::endl;
        exit(1);
    }

    std::string decryptedText = std::string((char*)decryptedMessage, result);
    delete[] decryptedMessage;

    return decryptedText;
}

int main()
{
    // 키 쌍 생성 (공개키, 개인키)
    RSA* publicKey;
    RSA* privateKey;
    // ...
    
    std::string plaintext = "Hello, world!";
    std::string encryptedMessage = encryptMessage(plaintext, publicKey);
    std::cout << "Encrypted message: " << encryptedMessage << std::endl;

    std::string decryptedMessage = decryptMessage(encryptedMessage, privateKey);
    std::cout << "Decrypted message: " << decryptedMessage << std::endl;

    RSA_free(publicKey);
    RSA_free(privateKey);
    
    return 0;
}

3. 결론

C++에서는 강력한 암호화 알고리즘들을 구현하기 위한 다양한 라이브러리와 도구들이 제공됩니다. 이러한 라이브러리 및 도구를 활용하여 데이터를 안전하게 암호화하고 복호화할 수 있습니다.

위 예제에서는 Crypto++ 및 OpenSSL을 사용하여 대칭 키 및 비대칭 키 암호화를 소개하였으며, 실제 프로덕션 환경에서는 보안을 위해 더 많은 주의가 필요합니다. 암호화 키의 안전한 보관, 키 교환 및 관리 등에도 주의를 기울여야 합니다.

더 많은 정보를 얻고 싶다면 Crypto++ 공식 웹사이트나 OpenSSL 공식 웹사이트를 방문해보시기 바랍니다.