Criptografia em C++: criptografia e hash — guia completo

Criptografia em C++: criptografia e hash — guia completo

Criptografia é a base fundamental da segurança em aplicações modernas. Em C++, os desenvolvedores têm acesso a bibliotecas poderosas que permitem implementar criptografia, descriptografia e hash de dados. Neste artigo, abordaremos detalhadamente duas bibliotecas populares: OpenSSL e Crypto++, além de explorar conceitos-chave: criptografia simétrica (AES), criptografia assimétrica (RSA) e funções hash criptográficas (SHA-256).

1. Conceitos básicos de criptografia

Antes de passar ao código, é importante entender os termos básicos:

• Criptografia simétrica — uma única chave é usada tanto para criptografar quanto para descriptografar. Exemplos: AES, DES, ChaCha20.
• Criptografia assimétrica — par de chaves: pública (para criptografar) e privada (para descriptografar). Exemplos: RSA, ECC.
• Funções hash — transformação irreversível de dados em uma string de comprimento fixo. Exemplos: SHA-256, MD5 (obsoleto), BLAKE2.
• Salt — dados aleatórios adicionados à senha antes do hash para proteção contra rainbow tables.

2. Biblioteca OpenSSL em C++

OpenSSL é uma biblioteca multiplataforma de código aberto que implementa os protocolos SSL/TLS e um amplo conjunto de algoritmos criptográficos. Para trabalhar com ela em C++, é necessário incluir os arquivos de cabeçalho e fazer a ligação com as bibliotecas libssl e libcrypto.

Exemplo 1: Hash SHA-256 com 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 - criptografia em C++";    std::cout << "SHA-256: " << sha256(data) << std::endl;    return 0;}

Este código demonstra o uso básico do contexto SHA256. A função SHA256_Init inicializa o contexto, SHA256_Update adiciona dados (pode ser chamada várias vezes para processamento em fluxo), e SHA256_Final finaliza o cálculo e grava o resultado.

Exemplo 2: Criptografia simétrica 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() {    // Chave de 256 bits (32 bytes) e IV de 128 bits (16 bytes)    unsigned char key[32] = "01234567890123456789012345678901";    unsigned char iv[16] = "0123456789012345";

    std::string message = "Dados secretos para PythonLib";