Linux内核加密接口分析


一、概述     

Linux内核从2.5版本开始引入了强力的加密机制，主要原因有：删除冗余代码、支持IPSec协议以及通用的加密功能等。将来的应用会包括：硬件加密设备驱动、内核代码签名、硬件随机数生成器、文件系统加密等。

二、如何使用加密API

1、安装

从2.6.6版本之后，内核源码就提供了丰富的密码学算法支持，需要配置编译选项将加密算法作为模块编入内核。如图所示，menuconfig的时候配置这部分选项

 

 

重新安装内核之后可以看到相应的目录下这些模块

 

2、使用API编程

这里介绍的是使用加密API的方法，而且是运行在内核态的程序：

例1

  1. char *Kern_Digest(const void *data, size_t count,  
  2.         unsigned char *md, unsigned int *size, const char *name)  
  3. {  
  4.        struct crypto_tfm *tfm;  
  5.        struct scatterlist sg[1];  
  6.        tfm = crypto_alloc_tfm(name, 0);  
  7.        sg_init_one(sg, data, count); //这里复制需要做哈希的数据   
  8.         crypto_digest_init(tfm);  
  9.        crypto_digest_update(tfm, sg, 1);  
  10.        crypto_digest_final(tfm, md);  
  11.        if (size != NULL)  
  12.           *size = tfm->cra_digest.dia_digestsize;  
  13.        crypto_free_tfm(tfm);  
  14. }  

例2

  1. #include <linux/crypto.h>   
  2.   
  3. int len;  
  4. char key[8];  
  5. char result[64];  
  6. struct crypto_tfm *tfm;  
  7. struct scatterlist sg[2];  
  8.   
  9. tfm = crypto_alloc_tfm("des", 0);  
  10. if(tfm == NULL)  
  11.     fail();  
  12.   
  13. crypto_cipher_setkey(tfm, key, 8);  
  14.   
  15. //把需要加密的数据复制到scatterlist   
  16.   
  17. crypto_cipher_encrypt(tfm, sg[0], sg[0], len); //这里可以模拟输入输出   
  18.   
  19. crypto_free_tfm(tfm);  

以上两个例子仅示范了如何使用API，可以看到最重要的2个数据结构是： crypto_tfm 和 scatterlist

crypto_tfm类型指针tfm可以理解为指代了一个算法对象

scatterlist类型数据可以认为是这些密码算法操纵的数据对象。

同时也可以看到，API的命名很容易阅读（这也是Linux内核命名的一个特色）

这部分加密库提供的接口都在linux/crypto.h头文件中有定义，进行实验的时候需要与内核相关，这里可能要一些模块编程的补充。

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