第２６５章 ファイルの暗号化

暗号化の手順は

１．CryptAcquireContext関数でCSPのハンドルを取得する(４番目の引数はPROV_RSA_FULL)
２．CryptGetUserKey関数で交換キーのハンドルを取得する(２番目の引数はAT_KEYEXCHANGE)
３．CryptGenKey関数でランダムキーを生成する
４．エクスポート可能なキーのサイズを取得する(CryptExpotKey関数の５番目の引数をNULLにする)
５．エクスポート可能なキーを生成する(CryptExportKey関数)
６．出力ファイルにエクスポートするキーのサイズを書き込む
７．出力ファイルにエクスポートするキーを書き込む
８．元になるファイルからデータを読み出す
９．CryptEncrypt関数でデータを暗号化する
１０．暗号化されたデータを出力ファイルに書き込む
１１．後始末

では、実際のプログラムを見てみましょう。

// encrypt01.rcの一部

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// Menu
//

MYMENU MENU DISCARDABLE 
BEGIN
    POPUP "ファイル(&F)"
    BEGIN
        MENUITEM "終了(&X)...",                 IDM_END
    END
    POPUP "暗号(&C)"
    BEGIN
        MENUITEM "暗号化(&E)",                  IDM_ENCRYPT
    END
END

//        encrypt01.cpp
#define _WIN32_WINNT 0x0500

#ifndef STRICT
    #define STRICT
#endif
#include <windows.h>
#include <wincrypt.h>
#include "resource.h"

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);
ATOM InitApp(HINSTANCE);
BOOL InitInstance(HINSTANCE, int);
BOOL MyEncrypt(void);

char szClassName[] = "encrypt01";    //ウィンドウクラス

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hCurInst, HINSTANCE hPrevInst,
                   LPSTR lpsCmdLine, int nCmdShow)
{
    MSG msg;
    
    if (!InitApp(hCurInst))
        return FALSE;
    if (!InitInstance(hCurInst, nCmdShow)) 
        return FALSE;
    while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) {
        TranslateMessage(&msg);
        DispatchMessage(&msg);
    }
    return msg.wParam;
}

//ウィンドウ・クラスの登録

ATOM InitApp(HINSTANCE hInst)
{
    WNDCLASSEX wc;
    wc.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);
    wc.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
    wc.lpfnWndProc = WndProc;    //プロシージャ名
    wc.cbClsExtra = 0;
    wc.cbWndExtra = 0;
    wc.hInstance = hInst;//インスタンス
    wc.hIcon = LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);
    wc.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
    wc.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);
    wc.lpszMenuName = "MYMENU";    //メニュー名
    wc.lpszClassName = (LPCSTR)szClassName;
    wc.hIconSm = LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);
    return (RegisterClassEx(&wc));
}

//ウィンドウの生成

BOOL InitInstance(HINSTANCE hInst, int nCmdShow)
{
    HWND hWnd;

    hWnd = CreateWindow(szClassName,
            "猫でもわかる暗号化", //タイトルバーにこの名前が表示されます
            WS_OVERLAPPEDWINDOW, //ウィンドウの種類
            CW_USEDEFAULT,    //Ｘ座標
            CW_USEDEFAULT,    //Ｙ座標
            CW_USEDEFAULT,    //幅
            CW_USEDEFAULT,    //高さ
            NULL, //親ウィンドウのハンドル、親を作るときはNULL
            NULL, //メニューハンドル、クラスメニューを使うときはNULL
            hInst, //インスタンスハンドル
            NULL);
    if (!hWnd)
        return FALSE;
    ShowWindow(hWnd, nCmdShow);
    UpdateWindow(hWnd);
    return TRUE;
}

//ウィンドウプロシージャ

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT msg, WPARAM wp, LPARAM lp)
{
    int id;

    switch (msg) {
        case WM_COMMAND:
            switch (LOWORD(wp)) {
                case IDM_END:
                    SendMessage(hWnd, WM_CLOSE, 0, 0);
                    break;
                case IDM_ENCRYPT:
                    if (MyEncrypt())
                        MessageBox(hWnd, "暗号化が成功しました。\n"
                        "暗号化したファイルは元ファイルの拡張子に「0」が付加されます",
                        "暗号化の完了", MB_OK);
                    else
                        MessageBox(hWnd, "暗号化に失敗しました", "Error", MB_OK);
                    break;
            }
            break;
        case WM_CLOSE:
            id = MessageBox(hWnd,
                "終了してもよいですか",
                "終了確認",
                MB_YESNO | MB_ICONQUESTION);
            if (id == IDYES) {
                DestroyWindow(hWnd);
            }
            break;
        case WM_DESTROY:
            PostQuitMessage(0);
            break;
        default:
            return (DefWindowProc(hWnd, msg, wp, lp));
    }
    return 0;
}

メニューからIDM_ENCRYPTが選択されたら、自作関数Myencrptを呼び出します。

BOOL MyEncrypt()
{
    HANDLE hOrg, hAfter;
    BYTE pbBuf[1024 * 4];
    BOOL bEnd = FALSE;
    HCRYPTPROV hCryptprov;
    HCRYPTKEY hExKey, hKey;
    DWORD dwByte, dwResult;
    static char szOrgFile[MAX_PATH], szAfterFile[MAX_PATH];
    static char szOrgTitle[MAX_PATH], szAfterTitle[MAX_PATH];
    OPENFILENAME ofn;

    memset(&ofn, 0, sizeof(OPENFILENAME));
    ofn.lStructSize = sizeof(OPENFILENAME);
    ofn.lpstrFilter = "テキスト(*.txt)\0*.txt\0すべて(*.*)\0*.*\0\0";
    ofn.lpstrFile = szOrgFile;
    ofn.nMaxFile = MAX_PATH;
    ofn.lpstrFileTitle = szOrgTitle;
    ofn.nMaxFileTitle = MAX_PATH;
    ofn.Flags = OFN_FILEMUSTEXIST | OFN_HIDEREADONLY;
    ofn.lpstrTitle = "暗号化するファイルを開く";

    if (!GetOpenFileName(&ofn))
        return FALSE;
    strcpy(szAfterFile, szOrgFile);
    strcat(szAfterFile, "0");
    strcpy(szAfterTitle, szOrgTitle);
    strcat(szAfterTitle, "0");

    if (!CryptAcquireContext(&hCryptprov, NULL, NULL, PROV_RSA_FULL, 0)) {
        MessageBox(NULL, "CryptAcquireContext Error", "Error", MB_OK);
        return FALSE;
    }
    if (!CryptGetUserKey(hCryptprov, AT_KEYEXCHANGE, &hExKey)) {
        MessageBox(NULL, "CryptGetUserKey Error", "Error", MB_OK);
        return FALSE;
    }
    if (!CryptGenKey(hCryptprov, CALG_RC2, CRYPT_EXPORTABLE, &hKey)) {
        MessageBox(NULL, "CryptGenKey Error", "Error", MB_OK);
        return FALSE;
    }
    CryptExportKey(hKey, hExKey, SIMPLEBLOB, 0, NULL, &dwByte);
    if (!CryptExportKey(hKey, hExKey, SIMPLEBLOB, 0, pbBuf, &dwByte)) {
        MessageBox(NULL, "CryptExportKey Error", "Error", MB_OK);
        return FALSE;
    }

    hOrg = CreateFile(szOrgFile, GENERIC_READ, FILE_SHARE_READ,
        NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
    hAfter = CreateFile(szAfterFile, GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ,
        NULL, CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
    WriteFile(hAfter, &dwByte, sizeof(dwByte), &dwResult, NULL);
    WriteFile(hAfter, pbBuf, dwByte, &dwResult, NULL);
    while (1) {
        ReadFile(hOrg, pbBuf, sizeof(pbBuf), &dwByte, NULL);
        if (dwByte < sizeof(pbBuf))
            bEnd = TRUE;
        CryptEncrypt(hKey, 0, bEnd, 0, pbBuf, &dwByte, sizeof(pbBuf));
        WriteFile(hAfter, pbBuf, dwByte, &dwResult, NULL);
        if (bEnd)
            break;
    }
    CryptDestroyKey(hKey);
    CryptDestroyKey(hExKey);
    CryptReleaseContext(hCryptprov, 0);
    CloseHandle(hOrg);
    CloseHandle(hAfter);
    return TRUE;
}

いろいろなファイルを暗号化してみて、どのように暗号化されるか 眺めてみてください。ここでは、バッファーを４キロとっていますが これ以上大きいサイズのファイルも暗号化してみてください。