CNG：何时使用 BCrypt 与 NCrypt 系列函数

作者:编程家 分类: c++ 时间:2025-08-02

BCrypt* 与 NCrypt* 系列函数：何时使用

在进行加密和解密操作时，保证数据的安全性是至关重要的。为了实现这一目标，Microsoft 提供了一系列的加密函数，其中包括 BCrypt* 和 NCrypt* 系列函数。这些函数提供了强大的加密算法和安全性控制，可以帮助开发人员实现可靠的数据保护。本文将详细介绍何时使用 BCrypt* 和 NCrypt* 系列函数，并提供相应的案例代码。

什么是 BCrypt* 和 NCrypt* 系列函数？

BCrypt* 和 NCrypt* 系列函数是 Microsoft Windows 操作系统中用于加密和解密的一组函数。它们提供了一种安全且可靠的方式来处理敏感数据。BCrypt* 系列函数主要用于对称加密和哈希算法，而 NCrypt* 系列函数则用于非对称加密和数字签名。

BCrypt* 系列函数的使用场景

BCrypt* 系列函数主要用于对称加密和哈希算法的实现。它们提供了一种简单且高效的方式来加密和解密数据。使用 BCrypt* 系列函数可以实现以下功能：

1. 生成随机盐：BCryptGenRandom 函数可以生成一个随机盐值，用于增加密码的安全性。盐值是一个随机的二进制字符串，与密码一起参与哈希运算，使得相同密码的哈希值也不相同，增加了密码破解的难度。

2. 密码哈希：通过 BCryptHashData 函数可以将密码和盐值一起进行哈希运算，生成一个固定长度的哈希值。这个哈希值可以用于存储或传输，而不必暴露原始密码。

3. 密码验证：使用 BCryptVerifySignature 函数可以验证用户输入的密码是否与存储的哈希值匹配。这种方式可以防止恶意用户通过猜测密码的方式进行非法访问。

下面是一个使用 BCrypt* 系列函数进行密码哈希和验证的示例代码：

cpp
#include 
#include 
#include 
int main()
{
    BCRYPT_ALG_HANDLE hAlgorithm;
    NTSTATUS status = BCryptOpenAlgorithmProvider(&hAlgorithm, BCRYPT_SHA256_ALGORITHM, nullptr, 0);
    if (status != STATUS_SUCCESS) {
        std::cout << "Failed to open algorithm provider." << std::endl;
        return -1;
    }
    std::string password = "myPassword";
    std::string salt = "randomSalt";
    DWORD cbHash;
    status = BCryptGetProperty(hAlgorithm, BCRYPT_HASH_LENGTH, (PBYTE)&cbHash, sizeof(DWORD), nullptr, 0);
    if (status != STATUS_SUCCESS) {
        std::cout << "Failed to get hash length." << std::endl;
        BCryptCloseAlgorithmProvider(hAlgorithm, 0);
        return -1;
    }
    PBYTE pbHash = (PBYTE)malloc(cbHash);
    status = BCryptHashData(hAlgorithm, (PBYTE)password.c_str(), password.length(), nullptr);
    if (status != STATUS_SUCCESS) {
        std::cout << "Failed to hash password." << std::endl;
        BCryptCloseAlgorithmProvider(hAlgorithm, 0);
        free(pbHash);
        return -1;
    }
    status = BCryptFinishHash(hAlgorithm, pbHash, cbHash, 0);
    if (status != STATUS_SUCCESS) {
        std::cout << "Failed to finish hashing." << std::endl;
        BCryptCloseAlgorithmProvider(hAlgorithm, 0);
        free(pbHash);
        return -1;
    }
    std::cout << "Password hashed successfully." << std::endl;
    // Verify password
    status = BCryptVerifySignature(hAlgorithm, nullptr, pbHash, cbHash, (PBYTE)password.c_str(), password.length(), 0);
    if (status == STATUS_SUCCESS) {
        std::cout << "Password is valid." << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Password is invalid." << std::endl;
    }
    BCryptCloseAlgorithmProvider(hAlgorithm, 0);
    free(pbHash);
    return 0;
}

NCrypt* 系列函数的使用场景

NCrypt* 系列函数主要用于非对称加密和数字签名。它们提供了一种安全且可靠的方式来保护数据的机密性和完整性。使用 NCrypt* 系列函数可以实现以下功能：

1. 密钥生成：NCryptCreatePersistedKey 函数可以生成一个持久化的非对称密钥对。密钥对包括一个公钥和一个私钥，用于加密和解密操作。

2. 加密数据：通过 NCryptEncrypt 函数可以使用公钥对数据进行加密。加密后的数据只有使用相应的私钥才能解密，确保了数据的机密性。

3. 解密数据：使用 NCryptDecrypt 函数可以使用私钥对加密的数据进行解密。只有拥有相应的私钥才能成功解密数据。

下面是一个使用 NCrypt* 系列函数进行数据加密和解密的示例代码：

cpp
#include 
#include 
#include 
int main()
{
    NCRYPT_PROV_HANDLE hProvider;
    SECURITY_STATUS status = NCryptOpenStorageProvider(&hProvider, MS_KEY_STORAGE_PROVIDER, 0);
    if (status != ERROR_SUCCESS) {
        std::cout << "Failed to open storage provider." << std::endl;
        return -1;
    }
    NCRYPT_KEY_HANDLE hKey;
    status = NCryptCreatePersistedKey(hProvider, &hKey, BCRYPT_RSA_ALGORITHM, L"myKey", 0, 0);
    if (status != ERROR_SUCCESS) {
        std::cout << "Failed to create persisted key." << std::endl;
        NCryptFreeObject(hProvider);
        return -1;
    }
    std::string plaintext = "Hello, world!";
    DWORD cbCipher;
    status = NCryptEncrypt(hKey, (PBYTE)plaintext.c_str(), plaintext.length(), nullptr, nullptr, 0, nullptr, 0, &cbCipher, NCRYPT_PAD_PKCS1_FLAG);
    if (status != ERROR_SUCCESS) {
        std::cout << "Failed to get cipher size." << std::endl;
        NCryptDeleteKey(hKey, 0);
        NCryptFreeObject(hProvider);
        return -1;
    }
    PBYTE pbCipher = (PBYTE)malloc(cbCipher);
    status = NCryptEncrypt(hKey, (PBYTE)plaintext.c_str(), plaintext.length(), nullptr, pbCipher, cbCipher, &cbCipher, 0, NCRYPT_PAD_PKCS1_FLAG);
    if (status != ERROR_SUCCESS) {
        std::cout << "Failed to encrypt data." << std::endl;
        NCryptDeleteKey(hKey, 0);
        NCryptFreeObject(hProvider);
        free(pbCipher);
        return -1;
    }
    std::cout << "Data encrypted successfully." << std::endl;
    // Decrypt data
    DWORD cbPlaintext;
    status = NCryptDecrypt(hKey, pbCipher, cbCipher, nullptr, nullptr, 0, &cbPlaintext, NCRYPT_PAD_PKCS1_FLAG);
    if (status != ERROR_SUCCESS) {
        std::cout << "Failed to get plaintext size." << std::endl;
        NCryptDeleteKey(hKey, 0);
        NCryptFreeObject(hProvider);
        free(pbCipher);
        return -1;
    }
    PBYTE pbPlaintext = (PBYTE)malloc(cbPlaintext);
    status = NCryptDecrypt(hKey, pbCipher, cbCipher, nullptr, pbPlaintext, cbPlaintext, &cbPlaintext, NCRYPT_PAD_PKCS1_FLAG);
    if (status != ERROR_SUCCESS) {
        std::cout << "Failed to decrypt data." << std::endl;
        NCryptDeleteKey(hKey, 0);
        NCryptFreeObject(hProvider);
        free(pbCipher);
        free(pbPlaintext);
        return -1;
    }
    std::cout << "Data decrypted successfully: " << pbPlaintext << std::endl;
    NCryptDeleteKey(hKey, 0);
    NCryptFreeObject(hProvider);
    free(pbCipher);
    free(pbPlaintext);
    return 0;
}

在本文中，我们介绍了 BCrypt* 和 NCrypt* 系列函数的使用场景，并提供了相应的示例代码。通过使用这些函数，开发人员可以实现数据的加密、解密和哈希，从而保护敏感数据的安全性。在实际开发中，根据具体的需求选择合适的加密算法和函数，以确保数据的机密性和完整性。


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