C++解壓庫與文件加密庫聯動

在C++中，將解壓庫（如zlib）與文件加密庫（如Crypto API）聯動使用，可以實現數據的加密、壓縮和解壓功能。以下是一個簡單的示例，展示了如何使用zlib庫進行壓縮和解壓，以及使用Crypto API進行加密和解密。

1. 引入頭文件

首先，確保你已經安裝了zlib和Crypto API庫，并在代碼中引入相應的頭文件。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <zlib.h>
#include <windows.h>
#include <wincrypt.h>

2. 加密和解密函數

使用Crypto API進行加密和解密操作。

std::vector<BYTE> EncryptData(const std::vector<BYTE>& data, const BYTE* key) {
    HCRYPTPROV hProv;
    HCRYPTKEY hKey;
    DWORD dwSize = 0;
    BYTE* pbEncryptedData = nullptr;

    // 初始化加密提供程序
    if (!CryptAcquireContext(&hProv, nullptr, nullptr, PROV_RSA_FULL, 0)) {
        throw std::runtime_error("Failed to acquire crypto provider.");
    }

    // 生成密鑰
    if (!CryptGenKey(hProv, AT_KEYEXCHANGE, PROV_RSA_FULL, &hKey)) {
        CryptReleaseContext(hProv, 0);
        throw std::runtime_error("Failed to generate key.");
    }

    // 加密數據
    dwSize = data.size();
    pbEncryptedData = new BYTE[dwSize + 8];
    if (!CryptEncrypt(hKey, NULL, FALSE, 0, data.data(), &dwSize, pbEncryptedData, &dwSize)) {
        delete[] pbEncryptedData;
        CryptDestroyKey(hKey);
        CryptReleaseContext(hProv, 0);
        throw std::runtime_error("Failed to encrypt data.");
    }

    // 清理資源
    delete[] pbEncryptedData;
    CryptDestroyKey(hKey);
    CryptReleaseContext(hProv, 0);

    return std::vector<BYTE>(pbEncryptedData, pbEncryptedData + dwSize);
}

std::vector<BYTE> DecryptData(const std::vector<BYTE>& encryptedData, const BYTE* key) {
    HCRYPTPROV hProv;
    HCRYPTKEY hKey;
    DWORD dwSize = 0;
    BYTE* pbDecryptedData = nullptr;

    // 初始化加密提供程序
    if (!CryptAcquireContext(&hProv, nullptr, nullptr, PROV_RSA_FULL, 0)) {
        throw std::runtime_error("Failed to acquire crypto provider.");
    }

    // 加載密鑰
    if (!CryptImportKey(hProv, encryptedData.data(), encryptedData.size(), hKey)) {
        CryptReleaseContext(hProv, 0);
        throw std::runtime_error("Failed to import key.");
    }

    // 解密數據
    dwSize = encryptedData.size();
    pbDecryptedData = new BYTE[dwSize];
    if (!CryptDecrypt(hKey, NULL, FALSE, 0, encryptedData.data(), &dwSize, pbDecryptedData, &dwSize)) {
        delete[] pbDecryptedData;
        CryptDestroyKey(hKey);
        CryptReleaseContext(hProv, 0);
        throw std::runtime_error("Failed to decrypt data.");
    }

    // 清理資源
    delete[] pbDecryptedData;
    CryptDestroyKey(hKey);
    CryptReleaseContext(hProv, 0);

    return std::vector<BYTE>(pbDecryptedData, pbDecryptedData + dwSize);
}

3. 壓縮和解壓函數

使用zlib庫進行壓縮和解壓操作。

std::vector<BYTE> CompressData(const std::vector<BYTE>& data) {
    z_stream zs;
    zs.zalloc = Z_NULL;
    zs.zfree = Z_NULL;
    zs.opaque = Z_NULL;
    zs.avail_in = data.size();
    zs.next_in = reinterpret_cast<Bytef*>(data.data());

    std::vector<BYTE> compressedData;
    compressedData.reserve(data.size() * 2);

    do {
        zs.avail_out = compressedData.size();
        zs.next_out = reinterpret_cast<Bytef*>(&compressedData[0]) + compressedData.size();

        int ret = deflate(&zs, Z_FINISH);
        if (ret != Z_STREAM_END) {
            throw std::runtime_error("Compression failed.");
        }

        compressedData.resize(compressedData.size() + zs.avail_out);
    } while (zs.avail_out == 0);

    return compressedData;
}

std::vector<BYTE> DecompressData(const std::vector<BYTE>& compressedData) {
    z_stream zs;
    zs.zalloc = Z_NULL;
    zs.zfree = Z_NULL;
    zs.opaque = Z_NULL;
    zs.avail_in = compressedData.size();
    zs.next_in = reinterpret_cast<Bytef*>(compressedData.data());

    std::vector<BYTE> decompressedData;
    decompressedData.reserve(compressedData.size() * 2);

    do {
        zs.avail_out = decompressedData.size();
        zs.next_out = reinterpret_cast<Bytef*>(&decompressedData[0]) + decompressedData.size();

        int ret = inflate(&zs, Z_NO_FLUSH);
        if (ret != Z_STREAM_END) {
            throw std::runtime_error("Decompression failed.");
        }

        decompressedData.resize(decompressedData.size() + zs.avail_out);
    } while (zs.avail_out == 0);

    return decompressedData;
}

4. 主函數

將加密、壓縮、解壓縮功能組合在一起，實現數據的加密、壓縮、解壓縮流程。

int main() {
    try {
        std::vector<BYTE> originalData = "Hello, World!".getBytes();
        BYTE key[32] = {0}; // 32字節的密鑰

        // 加密數據
        std::vector<BYTE> encryptedData = EncryptData(originalData, key);
        std::cout << "Encrypted Data: ";
        for (BYTE b : encryptedData) {
            std::cout << static_cast<int>(b) << " ";
        }
        std::cout << std::endl;

        // 壓縮數據
        std::vector<BYTE> compressedData = CompressData(encryptedData);
        std::cout << "Compressed Data: ";
        for (BYTE b : compressedData) {
            std::cout << static_cast<int>(b) << " ";
        }
        std::cout << std::endl;

        // 解壓數據
        std::vector<BYTE> decompressedData = DecompressData(compressedData);

        // 解密數據
        std::vector<BYTE> decryptedData = DecryptData(decompressedData, key);
        std::cout << "Decrypted Data: " << std::string(decryptedData.begin(), decryptedData.end()) << std::endl;

    } catch (const std::exception& e) {
        std::cerr << "Error: " << e.what() << std::endl;
        return 1;
    }

    return 0;
}

注意事項

1. 密鑰管理：在實際應用中，密鑰的管理非常重要。確保密鑰的安全存儲和傳輸。
2. 錯誤處理：在實際應用中，需要更詳細的錯誤處理和日志記錄。
3. 性能優化：對于大文件的處理，可能需要考慮內存管理和性能優化。

通過以上步驟，你可以實現一個簡單的加密、壓縮、解壓縮流程。根據具體需求，可以進一步優化和擴展代碼。