리눅스 - Crypto++ 라이브러리 테스트

GS 인증을 받는 과정 중 암호가 저장된 일부 설정 파일(ini, json 등)에 대한 암호화 과정이 필요했습니다.

본문은 Linux (ARMv8) 환경에서 Crypto++를 설치(빌드)하고 예제 코드를 테스트하는 과정을 기록한 글입니다.

 

테스트 환경

• Nvidia Jetson Xavier NX (Jetpack 4.6)
• Ubuntu 18.04 (Linux for Tegra)
• GCC 7.5.0 (C++17), CMake 3.24

 

설치 과정

먼저 Github를 통해 프로젝트를 다운 받았습니다.

git clone https://github.com/weidai11/cryptopp.git
cd cryptopp

Crypto++는 GNUmakefile을 통해 리눅스 빌드를 지원하고 있었습니다.

저는 현재 개발 중인 프로그램에 내장하기 위해 static 라이브러리 버전을 빌드하였습니다.

OpenCV정도는 아니지만, 시간이 꽤 소요되는 편이기 때문에 CPU 코어를 확인하고 알맞은 스레드 옵션을 주는 것이 좋아 보입니다.

make static -j8 # 자신의 CPU 코어 확인

컴파일이 완료되면 object 파일들이 생성됩니다. 그리고나서 install을 실행하면 이것을 통해 static 라이브러리를 만들고 include 목록을 생성해줍니다.

다행히 install 과정은 compile만큼 오래 걸리진 않았습니다.
저는 root 경로(/usr/local)에 설치되는 것이 싫었기 때문에 경로를 지정해줬습니다.

루트 경로를 사용하려면 sudo 권한이 필요한 것 같습니다.

make install PREFIX=build

# 실행 결과
ls build  # bin  include  lib  share

 

테스트

간단한 테스트를 위해 프로젝트를 하나 생성하였습니다.

아래 코드는 평문을 AES256 알고리즘을 통해 암호화 하여 파일로 저장하고, 이것을 다시 파일에서 읽어 반환합니다.

대칭키는 고정된 문자열을 사용한다고 가정합니다.

 

#include <iostream>
#include <string>

#include "cryptopp/aes.h"
#include "cryptopp/cryptlib.h"
#include "cryptopp/files.h"
#include "cryptopp/filters.h"
#include "cryptopp/hex.h"
#include "cryptopp/modes.h"
#include "cryptopp/osrng.h"
#include "cryptopp/secblock.h"

namespace crypto {
namespace encrypt {
void stringToFile(const std::string& source_string, const std::string& output_file,
                  const std::string& key, const std::string& iv)
{
  try {
    using namespace CryptoPP;

    CBC_Mode<AES>::Encryption encryption;
    encryption.SetKeyWithIV((const byte*)key.data(), key.size(),
                            (const byte*)iv.data());

    // To file
    StringSource ss(source_string, true,
                    new StreamTransformationFilter(encryption,
                      new FileSink(output_file.c_str()))
    );
#if 0 // To source
    std::string encrypted_string = "";
    StringSource ss(source_string, true,
                    new StreamTransformationFilter(encryption,
                      new FileSink(encrypted_string))
    );
    std::cout << "encrypted_string : " << encrypted_string << std::endl;
#endif  
  } catch (const CryptoPP::Exception& e) {
    std::cerr << "encrypt : exception : " << e.what() << std::endl;
  }
}
}  // namespace encrypt

namespace decrypt {
void fileToString(const std::string& source_file, std::string& output_string,
                  const std::string& key, const std::string& iv)
{
  output_string.clear();

  try {
    using namespace CryptoPP;

    CBC_Mode<AES>::Decryption decryption;
    decryption.SetKeyWithIV((const byte*)key.data(), key.size(),
                            (const byte*)iv.data());

    // From file
    FileSource fs(source_file.c_str(), true,
                  new StreamTransformationFilter(decryption,
                    new StringSink(output_string))
    );
  } catch (const CryptoPP::Exception& e) {
    std::cerr << "decrypt : exception : " << e.what() << std::endl;
  }
}
}  // namespace decrypt
}  // namespace crypto

int main()
{
  std::string plane_text = "My crypto @ Testing 1";

  std::string key = "q6wEdPuv3JctZolAi4MbFcQhst89GBLD";  // 32byte 임의의 문자열
  std::string iv = "abcdefghij123456";  // 16byte 임의의 문자열


  // 암호화하여 파일에 저장
  std::string encrypted_file = "encrypted.dat";
  crypto::encrypt::stringToFile(plane_text, encrypted_file, key, iv);

  // 파일을 복호화하여 문자열로 변환
  std::string decrypted_text;
  crypto::decrypt::fileToString(encrypted_file, decrypted_text, key, iv);
  std::cout << "=== Test 1. normal case ================" << std::endl;
  std::cout << decrypted_text << std::endl;


#if 1 // 일반 파일을 복호화 하는 경우
  std::string plane_text_file = "plane-text.txt";
  std::ofstream ofs(plane_text_file);
  ofs << plane_text;
  ofs.close();

  crypto::decrypt::fileToString(plane_text_file, decrypted_text, key, iv);
  std::cout << "=== Test 2. plane text decryption ================" << std::endl;
  std::cout << decrypted_text << std::endl;
#endif

#if 1 // 복호화할 때 키가 잘못된 경우
  key = "abcdefghijklmlnopqrstuvwxyz12345";
  crypto::decrypt::fileToString(encrypted_file, decrypted_text, key, iv);
  std::cout << "=== Test 3. decrypt with wrong key ================" << std::endl;
  std::cout << decrypted_text << std::endl;
#endif
}

=== Test 1. normal case ================
My crypto @ Testing 1
decrypt : exception : StreamTransformationFilter: ciphertext length is not a multiple of block size
=== Test 2. plane text decryption ================

decrypt : exception : StreamTransformationFilter: invalid PKCS #7 block padding found
=== Test 3. decrypt with wrong key ================
�zc��7[|�[�.F�

보다 간단한 이해를 위해 코드에서 예외처리는 대부분 누락되어 있습니다.

 

실제 사용 시에는 Key의 길이를 확인하거나, 초기 벡터(iv)의 길이를 확인하는 로직이 포함되어야 하며, 파일의 존재 유무 역시 판단되어야 합니다.