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

Criptografia em C++: da teoria à prática de criptografia e hash

A criptografia é a base fundamental da segurança de aplicações modernas. Em C++, o desenvolvedor tem acesso a bibliotecas poderosas que permitem implementar tanto criptografia simétrica/assimétrica quanto hash criptográfico. Neste material, abordaremos duas bibliotecas-chave: OpenSSL (padrão de facto) e Crypto++ (C++ puro, conveniente para integração). Você aprenderá como criptografar dados, verificar integridade e proteger senhas.

Conceitos criptográficos principais

Antes de passar ao código, é importante entender três operações básicas:

• Criptografia simétrica (AES, ChaCha20) — uma chave para criptografar e descriptografar. Rápida, adequada para grandes volumes de dados.
• Criptografia assimétrica (RSA, ECC) — par de chaves (pública/privada). Usada para troca de chaves e assinaturas digitais.
• Hash (SHA-256, MD5) — transformação irreversível de dados em uma string de comprimento fixo. Aplicada para verificação de integridade e armazenamento de senhas.

1. Trabalhando com OpenSSL em C++

OpenSSL é uma biblioteca multiplataforma em C, acessível via vinculação. Instalação: sudo apt install libssl-dev (Linux) ou via vcpkg/conan para Windows.

Exemplo: criptografia simétrica AES-256-CBC

#include <iostream>#include <string>#include <openssl/evp.h>#include <openssl/rand.h>

std::string 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::string ciphertext(plaintext.size() + 16, '\\0');    int len = 0, ciphertext_len = 0;    EVP_EncryptUpdate(ctx, reinterpret_cast<unsigned char*>(&ciphertext[0]), &len,                      reinterpret_cast<const unsigned char*>(plaintext.data()), plaintext.size());    ciphertext_len = len;    EVP_EncryptFinal_ex(ctx, reinterpret_cast<unsigned char*>(&ciphertext[ciphertext_len]), &len);    ciphertext_len += len;    ciphertext.resize(ciphertext_len);    EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);    return ciphertext;}

int main() {    unsigned char key[32], iv[16];    RAND_bytes(key, sizeof(key)); // Geração de chave aleatória    RAND_bytes(iv, sizeof(iv));

    std::string data = "Mensagem secreta";    std::string encrypted = aes_encrypt(data, key, iv);    std::cout << "Criptografado: " << encrypted.size() << " bytes" << std::endl;    return 0;}

Hash SHA-256 via OpenSSL

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

std::string sha256(const std::string& str) {    unsigned char hash[SHA256_DIGEST_LENGTH];    SHA256_CTX sha256;    SHA256_Init(&sha256);    SHA256_Update(&sha256, str.c_str(), str.size());    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::cout << "SHA-256: " << sha256("Hello, Crypto!") << std::endl;    return 0;}

2. Biblioteca Crypto++ (implementação pura em C++)

Crypto++ (cryptopp) é uma biblioteca completa em C++ sem dependências externas. Instalação: sudo apt install libcrypto++-dev ou baixar de cryptopp.com.

Exemplo: criptografia RSA com Crypto++

#include <iostream>#include <string>#include <cryptopp/rsa.h>#include <cryptopp/osrng.h>#include <cryptopp/base64.h>

int main() {    using namespace CryptoPP;

    AutoSeededRandomPool rng;    Inve