Cryptographie en C++ : chiffrement et hachage — guide complet

Cryptographie en C++ : chiffrement et hachage — guide complet

La cryptographie est le fondement de la sécurité des applications modernes. En C++, les développeurs disposent de bibliothèques puissantes pour implémenter le chiffrement, le déchiffrement et le hachage des données. Dans cet article, nous examinerons en détail deux bibliothèques populaires : OpenSSL et Crypto++, et nous aborderons les concepts clés : le chiffrement symétrique (AES), le chiffrement asymétrique (RSA) et les fonctions de hachage cryptographique (SHA-256).

1. Concepts fondamentaux de la cryptographie

Avant de passer au code, il est important de comprendre les termes de base :

• Chiffrement symétrique — une seule clé est utilisée pour le chiffrement et le déchiffrement. Exemples : AES, DES, ChaCha20.
• Chiffrement asymétrique — une paire de clés : une clé publique (pour le chiffrement) et une clé privée (pour le déchiffrement). Exemples : RSA, ECC.
• Fonctions de hachage — transformation irréversible des données en une chaîne de longueur fixe. Exemples : SHA-256, MD5 (obsolète), BLAKE2.
• Sel (salt) — données aléatoires ajoutées au mot de passe avant le hachage pour se protéger contre les tables arc-en-ciel.

2. Bibliothèque OpenSSL en C++

OpenSSL est une bibliothèque multiplateforme open source qui implémente les protocoles SSL/TLS et un large éventail d'algorithmes cryptographiques. Pour l'utiliser en C++, vous devez inclure les fichiers d'en-tête et lier les bibliothèques libssl et libcrypto.

Exemple 1 : Hachage SHA-256 avec OpenSSL

#include <iostream>#include <openssl/sha.h>#include <cstring>

std::string sha256(const std::string& input) {    unsigned char hash[SHA256_DIGEST_LENGTH];    SHA256_CTX sha256;    SHA256_Init(&sha256);    SHA256_Update(&sha256, input.c_str(), input.length());    SHA256_Final(hash, &sha256);

    std::string output;    for(int i = 0; i < SHA256_DIGEST_LENGTH; i++) {        char buf[3];        sprintf(buf, "%02x", hash[i]);        output += buf;    }    return output;}

int main() {    std::string data = "PythonLib - cryptographie en C++";    std::cout << "SHA-256: " << sha256(data) << std::endl;    return 0;}

Ce code illustre l'utilisation de base du contexte SHA256. La fonction SHA256_Init initialise le contexte, SHA256_Update ajoute des données (peut être appelée plusieurs fois pour un traitement en flux), et SHA256_Final termine le calcul et écrit le résultat.

Exemple 2 : Chiffrement symétrique AES-256-CBC

#include <iostream>#include <openssl/evp.h>#include <vector>#include <cstring>

std::vector<unsigned char> aes_encrypt(const std::string& plaintext,                                        const unsigned char* key,                                        const unsigned char* iv) {    EVP_CIPHER_CTX* ctx = EVP_CIPHER_CTX_new();    EVP_EncryptInit_ex(ctx, EVP_aes_256_cbc(), nullptr, key, iv);

    std::vector<unsigned char> ciphertext(plaintext.size() + EVP_CIPHER_block_size(EVP_aes_256_cbc()));    int len = 0;    int ciphertext_len = 0;

    EVP_EncryptUpdate(ctx, ciphertext.data(), &len,                      reinterpret_cast<const unsigned char*>(plaintext.c_str()), plaintext.size());    ciphertext_len = len;

    EVP_EncryptFinal_ex(ctx, ciphertext.data() + len, &len);    ciphertext_len += len;    ciphertext.resize(ciphertext_len);

    EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);    return ciphertext;}

int main() {    // Clé 256 bits (32 octets) et IV 128 bits (16 octets)    unsigned char key[32] = "01234567890123456789012345678901";    unsigned char iv[16] = "0123456789012345";

    std::string message = "Données secrètes pour PythonLib"