Programma C di esempio: codifica e decodifica di un messaggio usando un flusso

Articolo
06/13/2023

Nell'esempio seguente viene illustrato come usare le funzioni CryptMsgOpenToEncode, CryptMsgOpenToDecode e CryptMsgUpdate con la struttura CMSG_STREAM_INFO per codificare e decodificare un messaggio usando le funzionalità di streaming di queste funzioni.

La firma e la codifica di un messaggio non garantisce la privacy per tale messaggio. Invece garantisce l'autenticità del messaggio. Poiché il messaggio viene firmato con la chiave privata del mittente, quando il ricevitore del messaggio decrittografa la firma con la chiave pubblica del mittente (disponibile dal certificato inviato insieme al messaggio), il ricevitore può essere sicuro che il messaggio sia stato inviato dalla persona o dall'entità associata al certificato e che il messaggio non è stato modificato dopo la firma.

Questa parte di firma di codifica di questo esempio illustra le attività seguenti e le funzioni CryptoAPI:

Apertura di un archivio certificati tramite CertOpenStore.
Recupero di un certificato con un nome soggetto specifico usando CertFindCertificateInStore.
Ottenere e stampare il nome soggetto di un certificato usando CertGetNameString.
Ottenere l'handle in un provider di crittografia che può fornire una chiave privata con la funzione CryptAcquireCertificatePrivateKey .
Inizializzazione delle strutture CMSG_SIGNED_ENCODE_INFO e CMSG_STREAM_INFO da usare in una chiamata a CryptMsgOpenToEncode.
Firma e codifica di un messaggio usando CryptMsgOpenToEncode e CryptMsgUpdate.
Implementazione di una funzione di callback di flusso che può salvare un messaggio codificato e firmato in qualsiasi formato persistente, ad esempio scrivendolo in un file.

La parte di decodifica di questo esempio illustra le attività seguenti e le funzioni CryptoAPI:

Inizializzazione di una struttura CMSG_STREAM_INFO da usare in una chiamata a CryptMsgOpenToDecode.
Implementazione di una funzione di callback di flusso che può salvare un messaggio decodificato in qualsiasi formato persistente, ad esempio stamparlo sullo schermo.
Lettura di un messaggio codificato da un file e decodifica del messaggio tramite CryptMsgUpdate.

Per un esempio di come eseguire queste stesse operazioni senza usare un callback di flusso, vedere Programma C di esempio: firma, codifica, decodifica e verifica di un messaggio.

In questo esempio viene usata la funzione MyHandleError. Il codice per questa funzione è incluso nell'esempio. Il codice per questa e altre funzioni ausiliarie sono elencate anche in General_Purpose_Functions.

#include <stdio.h>
#include <tchar.h>
#include <windows.h>
#include <wincrypt.h>
#pragma comment(lib, "crypt32.lib")

// Link with the Crypt32.lib file.
#pragma comment (lib, "Crypt32")

#define MY_ENCODING_TYPE  (PKCS_7_ASN_ENCODING | X509_ASN_ENCODING)

#define MAX_NAME 256

#define ENCODED_FILE_NAME L"testStream.p7s"

//-------------------------------------------------------------------
//  Define function MyHandleError.
void MyHandleError(LPTSTR psz)
{
    _ftprintf(stderr, TEXT("An error occurred in the program. \n"));
    _ftprintf(stderr, TEXT("%s\n"), psz);
    _ftprintf(stderr, TEXT("Error number %x.\n"), GetLastError());
    _ftprintf(stderr, TEXT("Program terminating. \n"));
    exit(1);
} // End of MyHandleError.

//+----------------------------------------------
// Callback function used for streamed Signing. 
//-----------------------------------------------
BOOL 
WINAPI
EncodeCallback(
    const void *pvArg,
    BYTE *pbData,
    DWORD cbData,
    BOOL fFinal)
{
    DWORD dwWrittenBytes = 0;
    HANDLE hFileToWrite = INVALID_HANDLE_VALUE;
        
    hFileToWrite = *((HANDLE *)pvArg);
    if ( !WriteFile(
            hFileToWrite,
            pbData,
            cbData,
            &dwWrittenBytes,
            NULL) ||
        (dwWrittenBytes != cbData))
    {
        return FALSE;
    }

    return TRUE;
}

//+----------------------------------------------
// Callback function used for decoding streamed Signing.
//-----------------------------------------------
BOOL 
WINAPI
DecodeCallback(
    const void *pvArg,
    BYTE *pbData,
    DWORD cbData,
    BOOL fFinal)
{
    if (pbData != NULL && cbData > 0)
    {
        *(pbData+cbData) = 0;
        printf("%s", (char*)pbData);
    }

    return TRUE;
}

void EncodeMessageWithStream(LPWSTR pwszSignerName)
{
    //---------------------------------------------------------------
    // Declare and initialize variables. This includes declaring and 
    // initializing a pointer to message content to be countersigned 
    // and encoded. Usually, the message content will exist somewhere
    // and a pointer to it is passed to the application. 

    BYTE* pbContent1 = (BYTE*)"First sentence. ";
    DWORD cbContent1 = lstrlenA((char *)pbContent1);
    BYTE* pbContent2 = (BYTE*)"Second sentence. ";
    DWORD cbContent2 = lstrlenA((char *)pbContent2);

    HCRYPTPROV hCryptProv;         // CSP handle
    HCERTSTORE hStoreHandle;       // store handle
    PCCERT_CONTEXT pSignerCert;    // signer certificate
    CMSG_SIGNER_ENCODE_INFO SignerEncodeInfo;
    CMSG_SIGNER_ENCODE_INFO SignerEncodeInfoArray[1];
    CERT_BLOB SignerCertBlob;
    CERT_BLOB SignerCertBlobArray[1];
    CMSG_SIGNED_ENCODE_INFO SignedMsgEncodeInfo;
    HCRYPTMSG hMsg;
    LPWSTR pszNameString;
    DWORD dwKeySpec;

    //---------------------------------------------------------------
    // Open the My system certificate store.

    if(!(hStoreHandle = CertOpenStore(
        // The system store will be a virtual store.
        CERT_STORE_PROV_SYSTEM,
        // Encoding type not needed with this PROV.
        0,
        // Accept the default HCRYPTPROV. 
        NULL,
        CERT_SYSTEM_STORE_CURRENT_USER,
        // Set the system store location in the registry. Other 
        // predefined system stores could have been used, including 
        // trust, Ca, or root.
        L"MY")))                
    {
        MyHandleError(L"Could not open the MY system store.");
    }

    //---------------------------------------------------------------
    // Get a pointer to a signer's signature certificate.

    if(pSignerCert = CertFindCertificateInStore(
        hStoreHandle,
        MY_ENCODING_TYPE,
        0,
        CERT_FIND_SUBJECT_STR,
        pwszSignerName,
        NULL))
    {
        //-----------------------------------------------------------
        //   A certificate was found. Get and print the name of the 
        //   subject of the certificate.

        if(CertGetNameString(
            pSignerCert,
            CERT_NAME_SIMPLE_DISPLAY_TYPE,
            0,
            NULL,
            pszNameString,
            MAX_NAME) > 1)
        {
            printf("The message signer is  %s \n",pszNameString);
        }
        else
        {
            MyHandleError(L"CertGetNameString failed.\n");
        }
    }
    else
    {
        MyHandleError(L"Cert not found.\n");
    }

    //---------------------------------------------------------------
    // Initialize the CMSG_SIGNER_ENCODE_INFO structure.

    //---------------------------------------------------------------
    // Get a handle to a cryptographic provider. 
    if(!(CryptAcquireCertificatePrivateKey(
        pSignerCert,
        0,
        NULL,
        &hCryptProv,
        &dwKeySpec,
        NULL)))
    {
        DWORD dwError = GetLastError();
        if(NTE_BAD_PUBLIC_KEY == dwError)
        {
            printf("NTE_BAD_PUBLIC_KEY\n");
        }

        MyHandleError(L"CryptAcquireContext failed");
    }
     
    memset(&SignerEncodeInfo, 0, sizeof(CMSG_SIGNER_ENCODE_INFO));
    SignerEncodeInfo.cbSize = sizeof(CMSG_SIGNER_ENCODE_INFO);
    SignerEncodeInfo.pCertInfo = pSignerCert->pCertInfo;
    SignerEncodeInfo.hCryptProv = hCryptProv;
    SignerEncodeInfo.dwKeySpec = dwKeySpec;
    SignerEncodeInfo.HashAlgorithm.pszObjId = szOID_RSA_MD5;
    SignerEncodeInfo.pvHashAuxInfo = NULL;

    //---------------------------------------------------------------
    // Initialize the first element of an array of signers. 
    // Note: Currently, there is only one signer.

    SignerEncodeInfoArray[0] = SignerEncodeInfo;

    //---------------------------------------------------------------
    // Initialize the CMSG_SIGNED_ENCODE_INFO structure.

    SignerCertBlob.cbData = pSignerCert->cbCertEncoded;
    SignerCertBlob.pbData = pSignerCert->pbCertEncoded;

    //---------------------------------------------------------------
    //  Initialize the first element of an array of signer BLOBs.
    //  Note: In this program, there is only one signer BLOB used.

    SignerCertBlobArray[0] = SignerCertBlob;
    memset(&SignedMsgEncodeInfo, 0, sizeof(CMSG_SIGNED_ENCODE_INFO));
    SignedMsgEncodeInfo.cbSize = sizeof(CMSG_SIGNED_ENCODE_INFO);
    SignedMsgEncodeInfo.cSigners = 1;
    SignedMsgEncodeInfo.rgSigners = SignerEncodeInfoArray;
    SignedMsgEncodeInfo.cCertEncoded = 1;
    SignedMsgEncodeInfo.rgCertEncoded = SignerCertBlobArray;

    // Fill the CMSG_STREAM_INFO structure.
    CMSG_STREAM_INFO stStreamInfo;

    // BER_ENCODING
    stStreamInfo.cbContent = 0xffffffff;
    // DER_ENCODING 
    // stStreamInfo.cbContent = cbContent;

    stStreamInfo.pfnStreamOutput = EncodeCallback;
    HANDLE hOutMsgFile = INVALID_HANDLE_VALUE;
    hOutMsgFile = CreateFile(
            ENCODED_FILE_NAME,
            GENERIC_WRITE,
            FILE_SHARE_WRITE,
            NULL,
            CREATE_ALWAYS,
            FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,
            NULL);
    if (INVALID_HANDLE_VALUE == hOutMsgFile)
    {
        MyHandleError(L"CreateFile (OUT MSG)");
    }

    stStreamInfo.pvArg = &hOutMsgFile; 

    //---------------------------------------------------------------
    // Open a message to encode.

    if(!(hMsg = CryptMsgOpenToEncode(
        MY_ENCODING_TYPE,      // encoding type
        0,                     // flags
        CMSG_SIGNED,           // message type
        &SignedMsgEncodeInfo,  // pointer to structure
        NULL,                  // inner content OID
        &stStreamInfo)))       // stream information
    {
        MyHandleError(L"OpenToEncode failed");
    }

    //---------------------------------------------------------------
    // Update the message with the data.

    if(!(CryptMsgUpdate(
        hMsg,        // handle to the message
        pbContent1,  // pointer to the content
        cbContent1,  // size of the content
        FALSE)))     // first call
    {
        MyHandleError(L"MsgUpdate failed");
    }

    if(!(CryptMsgUpdate(
        hMsg,        // handle to the message
        pbContent2,  // pointer to the content
        cbContent2,  // size of the content
        TRUE)))      // last call
    {
        MyHandleError(L"MsgUpdate failed");
    }

    //---------------------------------------------------------------
    // The message is signed and encoded.
    // Close the message handle and the certificate store.

    CryptMsgClose(hMsg);
    CertCloseStore(hStoreHandle, CERT_CLOSE_STORE_FORCE_FLAG);
    CryptReleaseContext(hCryptProv,0);
    CloseHandle(hOutMsgFile);
}

void DecodeMessageWithStream()
{
    //---------------------------------------------------------------
    // Open the message for decoding.

    HCRYPTMSG hMsg;

    // Fill the CMSG_STREAM_INFO structure.
    CMSG_STREAM_INFO stStreamInfo2;

    // BER_ENCODING
    stStreamInfo2.cbContent = 0xffffffff;
    stStreamInfo2.pfnStreamOutput = DecodeCallback;

    if(!(hMsg = CryptMsgOpenToDecode(
        MY_ENCODING_TYPE,   // encoding type
        0,                  // flags
        0,                  // message type (get from message)
        NULL,               // cryptographic provider
                            // use NULL for the default provider
        NULL,               // recipient information
        &stStreamInfo2)))   // stream information
    {
        MyHandleError(L"OpenToDecode failed.");
    }

    HANDLE hInMsgFile = INVALID_HANDLE_VALUE;
    hInMsgFile = CreateFile(
            ENCODED_FILE_NAME,
            GENERIC_READ,
            FILE_SHARE_READ,
            NULL,
            OPEN_EXISTING,
            FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,
            NULL);
    if (INVALID_HANDLE_VALUE == hInMsgFile)
    {
        MyHandleError(L"CreateFile (IN MSG)");
    }

    const DWORD cbBytesToRead = 256;
    byte pbEncodedBlob[cbBytesToRead];
    DWORD cbBytesRead;
    BOOL lastCall = FALSE;

    while (ReadFile(
        hInMsgFile,
        pbEncodedBlob,
        cbBytesToRead,
        &cbBytesRead,
        NULL))
    {
        if (cbBytesRead < cbBytesToRead)
        {
            lastCall = TRUE;
        }

        if(!(CryptMsgUpdate(
            hMsg,            // handle to the message
            pbEncodedBlob,   // pointer to the encoded BLOB
            cbBytesRead,     // size of the encoded BLOB
            lastCall)))      // last call
        {
            MyHandleError(L"Decode MsgUpdate failed.");
        }

        if (lastCall)
        {
            break;
        }
    }

    CryptMsgClose(hMsg);
    CloseHandle(hInMsgFile);
}

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