[C++] Crypto++ 라이브러리로 RSA 개인키, 공개키 생성하기

 

RSA 암호화 알고리즘 사용하기

 

Crypto++ 라이브러리로 RSA 개인키, 공개키를 생성하고 생성한 키로 암호화, 복호화하는 방법을 알아보겠습니다.

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개인키, 공개키를 바이너리 키파일로 생성하기

 

샘플 코드

AutoSeededRandomPool rng;

RSA::PrivateKey privKey;
RSA::PublicKey pubKey;

privKey.GenerateRandomWithKeySize(rng, 2048);
pubKey = RSA::PublicKey(privKey);

ofstream privFile("private.key", ios::binary);
privKey.Save(FileSink(privFile).Ref() );
privFile.close();

ofstream pubFile("public.key", ios::binary);
pubKey.Save(FileSink(pubFile).Ref());
pubFile.close();

 

코드 설명

AutoSeededRandomPool rng;

 

RNG가 제공하는 OS를 사용하여 자체적으로 시드를 생성하는 함수입니다.

 

RSA::PrivateKey privKey;
RSA::PublicKey pubKey;

 

개인키, 공개키 객체를 생성합니다.

 

privKey.GenerateRandomWithKeySize(rng, 2048);

 

생성한 시드와 키 길이를 전달하여 개인키를 생성합니다.

 

pubKey = RSA::PublicKey(privKey);

 

개인키를 이용하여 공개키를 생성합니다.

 

ofstream privFile("private.key", ios::binary);
privKey.Save(FileSink(privFile).Ref() );
privFile.close();

ofstream pubFile("public.key", ios::binary);
pubKey.Save(FileSink(pubFile).Ref());
pubFile.close();

 

개인키와 공개키를 파일로 저장합니다.

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개인키, 공개키를 Base64 키파일로 생성하기

 

샘플 코드

AutoSeededRandomPool rng;

RSA::PrivateKey privKey;
RSA::PublicKey pubKey;

privKey.GenerateRandomWithKeySize(rng, 2048);
pubKey = RSA::PublicKey(privKey);

ofstream privFile("private.key", ios::binary);
Base64Encoder privKeySink(new FileSink(privFile), true);
privKey.Save(privKeySink);
privKeySink.MessageEnd();
privFile.close();

ofstream pubFile("public.key", ios::binary);
Base64Encoder pubKeySink(new FileSink(pubFile), true);
pubKey.Save(pubKeySink);
pubKeySink.MessageEnd();
pubFile.close();

 

코드 설명

 

개인키, 공개키 생성 코드는 위와 동일하므로 설명을 생략하겠습니다.

 

ofstream privFile("private.key", ios::binary);
Base64Encoder privKeySink(new FileSink(privFile), true);
privKey.Save(privKeySink);
privKeySink.MessageEnd();
privFile.close();

ofstream pubFile("public.key", ios::binary);
Base64Encoder pubKeySink(new FileSink(pubFile), true);
pubKey.Save(pubKeySink);
pubKeySink.MessageEnd();
pubFile.close();

 

개인키와 공개키를 Base64로 인코딩하여 파일로 저장합니다.

Base64Encoder를 사용을 하면 반드시 MessageEnd() 함수를 사용해야합니다.

인코딩만 할때는 사용을 안해도 문제가 없었는데 나중에 디코딩할때 비정상적으로 디코딩이 되는 문제가 있었습니다. (이것때문에 엄청난 고생을.. ㅠㅠ) 

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개인키, 공개키를 바이너리 문자열로 생성하기

 

샘플 코드

AutoSeededRandomPool rng;

RSA::PrivateKey privKey;
RSA::PublicKey pubKey;

privKey.GenerateRandomWithKeySize(rng, 2048);
pubKey = RSA::PublicKey(privKey);

string priv;
string pub;

privKey.Save(StringSink(priv).Ref());
pubKey.Save(StringSink(pub).Ref());

 

코드 설명

 

개인키, 공개키 생성 코드는 위와 동일하므로 설명을 생략하겠습니다.

 

string priv;
string pub;

privKey.Save(StringSink(priv).Ref());
pubKey.Save(StringSink(pub).Ref());

 

개인키와 공개키를 바이너리 문자열로 저장합니다.

string 타입의 변수이지만 바이너리 값이 들어갑니다.

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개인키, 공개키를 Base64 문자열로 생성하기

 

샘플 코드

AutoSeededRandomPool rng;

RSA::PrivateKey privKey;
RSA::PublicKey pubKey;

privKey.GenerateRandomWithKeySize(rng, 2048);
pubKey = RSA::PublicKey(privKey);

string priv;
string pub;

Base64Encoder privKeySink(new StringSink(keyBuf.priv));
privKey.Save(privKeySink);
privKeySink.MessageEnd();

Base64Encoder pubKeySink(new StringSink(keyBuf.pub));
pubKey.Save(pubKeySink);
pubKeySink.MessageEnd();

 

코드 설명

 

개인키, 공개키 생성 코드는 위와 동일하므로 설명을 생략하겠습니다.

 

string priv;
string pub;

Base64Encoder privKeySink(new StringSink(keyBuf.priv));
privKey.Save(privKeySink);
privKeySink.MessageEnd();

Base64Encoder pubKeySink(new StringSink(keyBuf.pub));
pubKey.Save(pubKeySink);
pubKeySink.MessageEnd();

 

개인키와 공개키를 Base64 문자열로 저장합니다.

파일 생성때와 같은 이유로 꼭 MessageEnd() 함수를 사용해야합니다.

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전체 예제 코드

#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;
using std::ofstream;
using std::ifstream;
using std::ios;

#include <string>
using std::string;

#include "rsa.h"
using CryptoPP::RSA;

#include "osrng.h"
using CryptoPP::AutoSeededRandomPool;

#include <files.h>
using CryptoPP::FileSink;
using CryptoPP::FileSource;

#include <filters.h>
using CryptoPP::StringSink;
using CryptoPP::StringSource;

#include <base64.h>
using CryptoPP::Base64Encoder;
using CryptoPP::Base64Decoder;

struct KeyString 
{
	string priv;
	string pub;
};

void GenKeyFile(string fileName) 
{
	AutoSeededRandomPool rng;

	RSA::PrivateKey privKey;
	RSA::PublicKey pubKey;

	/* 개인키 생성 */
	privKey.GenerateRandomWithKeySize(rng, 2048);
	/* 공개키 생성 */
	pubKey = RSA::PublicKey(privKey);

	/* 개인키 가져오기 */
	ofstream privFile(fileName + "_private.key", ios::binary);
	privKey.Save(FileSink(privFile).Ref());
	privFile.close();
	/* 공개키 가져오기 */
	ofstream pubFile(fileName + "_public.key", ios::binary);
	pubKey.Save(FileSink(pubFile).Ref());
	pubFile.close();
}

void GenKeyFileBase64(string fileName) 
{
	AutoSeededRandomPool rng;

	RSA::PrivateKey privKey;
	RSA::PublicKey pubKey;

	/* 개인키 생성 */
	privKey.GenerateRandomWithKeySize(rng, 2048);
	/* 공개키 생성 */
	pubKey = RSA::PublicKey(privKey);

	/* 개인키 가져오기 */
	ofstream privFile(fileName + "_private.key", ios::binary);
	Base64Encoder privKeySink(new FileSink(privFile), true);
	privKey.Save(privKeySink);
	privKeySink.MessageEnd();
	privFile.close();

	/* 공개키 가져오기 */
	ofstream pubFile(fileName + "_public.key", ios::binary);
	Base64Encoder pubKeySink(new FileSink(pubFile), true);
	pubKey.Save(pubKeySink);
	pubKeySink.MessageEnd();
	pubFile.close();
}

KeyString GenKey() 
{
	AutoSeededRandomPool rng;

	RSA::PrivateKey privKey;
	RSA::PublicKey pubKey;

	/* 개인키 생성 */
	privKey.GenerateRandomWithKeySize(rng, 2048);
	/* 공개키 생성 */
	pubKey = RSA::PublicKey(privKey);

	KeyString keyBuf;

	/* 개인키 가져오기 */
	privKey.Save(StringSink(keyBuf.priv).Ref());
	/* 공개키 가져오기 */
	pubKey.Save(StringSink(keyBuf.pub).Ref());

	return keyBuf;
}

KeyString GenKeyBase64() 
{
	AutoSeededRandomPool rng;

	RSA::PrivateKey privKey;
	RSA::PublicKey pubKey;

	/* 개인키 생성 */
	privKey.GenerateRandomWithKeySize(rng, 2048);
	/* 공개키 생성 */
	pubKey = RSA::PublicKey(privKey);

	KeyString keyBuf;

	/* 개인키 가져오기 */
	Base64Encoder privKeySink(new StringSink(keyBuf.priv));
	privKey.Save(privKeySink);
	privKeySink.MessageEnd();

	/* 공개키 가져오기 */
	Base64Encoder pubKeySink(new StringSink(keyBuf.pub));
	pubKey.Save(pubKeySink);
	pubKeySink.MessageEnd();

	return keyBuf;
}

int main()
{
	cout << "\n###############################\n" << endl;
    
	/* Binary 키파일 */
	cout << "Binary KeyFile Start" << endl;
	GenKeyFile("RuruTest");
    
	cout << "\n###############################\n" << endl;

	/* Base64 키파일 */
	cout << "Base64 KeyFile Start" << endl;
	GenKeyFileBase64("RuruTest_Base64");
    
	cout << "\n###############################\n" << endl;

	/* Binary 문자열 키 */
	cout << "Binary Key Start" << endl;
	cout << endl;
    
	KeyString key;
	key = GenKey();

	cout << "PrivateKey:" << endl << key.priv << endl;
	cout << endl;
	cout << "PublicKey:" << endl << key.pub << endl;

	cout << "\n###############################\n" << endl;
    
	/* Base64 문자열 키 */
	cout << "Base64 Key Start" << endl;
	cout << endl;

	KeyString keyBase64;
	keyBase64 = GenKeyBase64();

	cout << "PrivateKey:" << endl << keyBase64.priv << endl;
	cout << endl;
	cout << "PublicKey:" << endl << keyBase64.pub << endl;

	cout << "\n###############################\n" << endl;
    
    return 0;
}

 

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마무리

 

지금까지 Crypto++ 라이브러리로 RSA 개인키, 공개키 생성하는 방법이였습니다. 다음에는 개인키와 공개키가지고 암호화 복호화하는 방법을 작성 할 예정입니다.

잘못된 점이 있거나 궁금한 점이 있다면 언제든지 문의해주시기 바랍니다!