Cryptographie en C++ : chiffrement et hachage avec OpenSSL et Crypto++

Cryptographie en C++ : chiffrement et hachage avec OpenSSL et Crypto++

La protection fiable des données est un besoin fondamental de toute application moderne. C++ offre aux développeurs des outils puissants pour implémenter des algorithmes cryptographiques : du simple hachage aux schémas complexes de chiffrement asymétrique. Dans cet article, nous allons examiner les deux bibliothèques les plus populaires — OpenSSL et Crypto++ — et montrer comment les utiliser pour résoudre des tâches typiques : hachage, chiffrement symétrique (AES) et chiffrement asymétrique (RSA).

1. OpenSSL : un fournisseur cryptographique universel

OpenSSL est la norme de facto pour la cryptographie en C/C++. La bibliothèque prend en charge tous les algorithmes principaux, les certificats X.509 et les protocoles TLS. Pour l'utiliser, vous devrez installer le paquet libssl-dev (Linux) ou télécharger les builds binaires pour Windows.

1.1 Hachage SHA-256

La tâche la plus simple est de calculer le hachage d'une chaîne. Nous utilisons l'API de bas niveau (EVP).

#include <iostream>#include <openssl/evp.h>#include <iomanip>

std::string sha256(const std::string& str) {    EVP_MD_CTX* ctx = EVP_MD_CTX_new();    EVP_DigestInit_ex(ctx, EVP_sha256(), nullptr);    EVP_DigestUpdate(ctx, str.data(), str.size());

    unsigned char hash[EVP_MAX_MD_SIZE];    unsigned int hash_len;    EVP_DigestFinal_ex(ctx, hash, &hash_len);    EVP_MD_CTX_free(ctx);

    std::stringstream ss;    for (unsigned int i = 0; i < hash_len; ++i)        ss << std::hex << std::setw(2) << std::setfill('0')            << (int)hash[i];    return ss.str();}

int main() {    std::cout << sha256("Hello, Crypto!") << std::endl;    return 0;}

1.2 Chiffrement symétrique AES-256-CBC

Pour chiffrer des données avec une seule clé, nous utilisons AES en mode CBC. Important : la clé et l'IV (vecteur d'initialisation) doivent être aléatoires.

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

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

    std::vector<unsigned char> ciphertext(plaintext.size() + 16);    int out_len, tmp_len;    EVP_EncryptUpdate(ctx, ciphertext.data(), &out_len, plaintext.data(), plaintext.size());    EVP_EncryptFinal_ex(ctx, ciphertext.data() + out_len, &tmp_len);    out_len += tmp_len;    ciphertext.resize(out_len);

    EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);    return ciphertext;}

Le déchiffrement s'effectue de manière similaire avec EVP_DecryptInit_ex et EVP_DecryptUpdate.

1.3 Chiffrement asymétrique RSA

RSA est utilisé pour l'échange de clés ou la signature de données. Génération d'une paire de clés :

#include <openssl/rsa.h>#include <openssl/pem.h>

RSA* generate_rsa_keypair(int bits = 2048) {    RSA* rsa = RSA_new();    BIGNUM* e = BN_new();    BN_set_word(e, 65537);    RSA_generate_key_ex(rsa, bits, e, nullptr);    BN_free(e);    return rsa;}

// Sauvegarde de la clé publique au format PEMvoid save_public_key(RSA* rsa, const char* filename) {    BIO* bio = BIO_new_file(filename, "w");    PEM_write_bio_RSA_PUBKEY(bio, rsa);    BIO_free(bio);}

2. Crypto++ : une alternative orientée C++

Crypto++ (bibliothèque de Wei Dai) offre une interface plus « native » pour le C++ : templates, RAII, flux. Elle ne nécessite pas de dépendances externes.

2.1 Hachage SHA-256 avec Crypto++

#include <cryptopp/sha.h>#include <cryptopp/hex.h>#include <iostream>

std::string sha256_cryptopp(const std::string& msg) {    CryptoPP::SHA256 hash;    byte digest[Cr