Visual C++中调用DLL实现数据加密

摘 要：介绍了动态链接库这种模块复用方法及在VC中对它的调用，并给出了一个通过复用来实现数据加密的具体实例。

引言

模块化思想贯穿于软件工程各个发展阶段，模块复用是构建大系统的一种重要思想。模块复用方法有：函数、函数库、动态链接库、COM。其都是基于模块化的基本思想。函数是最简单的模块化思想，也是后面方法的基础，甚至是一个应用程序的基础。函数库是函数的组合，一般将一些功能相似的函数放在一起作为函数库，这种函数库通常叫做静态库，其链接方式是静态的。COM即组件对象模型，是一种集成技术，可以使程序在运行时把各种不相关的软件程序混合在一起，而不必考虑这些不相关的程序是用什么语言编写的，它也是一种标准或者称为协议，负责将一个软件模块和另一个软件连接起来。动态链接库DLL(Dynamic Link Library)是一个可以被其它应用程序共享的程序模块，其中封装了一些可以被共享的例程和资源，其链接方式是动态的。动态链接库文件的扩展名一般是dll，也有可能是fon、sys和dry，它和可执行文件(.exe)非常相似，区别在于DLL中虽然包含了可执行代码却不能单独执行，而应由Windows应用程序直接或间接调用。Windows操作系统包含大量动态链接库，其中最主要的是KERNEL32.DLL、USER32.DLL、GDI32.DLL 。

DLL的调用

调用DLL，首先需要将DLL文件映像到用户进程的地址空间中，然后才能进行函数调用，这个函数和进程内部一般函数的调用方法相同。Windows提供了两种将DLL映像到进程地址空间的方法：

1、隐式的加载时链接

这种方法需要DLL工程经编译产生的LIB文件，此文件中包含了DLL允许应用程序调用的所有函数的列表，当链接器发现应用程序调用了LIB文件列出的某个函数，就会在应用程序的可执行文件的文件映像中加入一些信息，这些信息指出了包含这个函数的DLL文件的名字。当这个应用程序运行时，也就是它的可执行文件被操作系统产生映像文件时，系统会查看这个映像文件中关于DLL的信息，然后将这个DLL文件映像到进程的地址空间。

系统通过DLL文件的名称，试图加载这个文件到进程地址空间时，它寻找DLL 文件的路径按照先后顺序如下：

·程序运行时的目录，即可执行文件所在的目录；

·当前程序工作目录

·系统目录：对于Windows95/98来说，可以调用GetSystemDirectory函数来得到，对于WindowsNT/2000来说，指的是32位Windows的系统目录，也可以调用GetSystemDirectory函数来得到，得到的值为SYSTEM32。

·Windows目录

·列在PATH环境变量中的所有目录

VC中加载DLL的LIB文件的方法有以下三种：

①LIB文件直接加入到工程文件列表中

在VC中打开File View一页，选中工程名，单击鼠标右键，然后选中"Add Files to Project"菜单，在弹出的文件对话框中选中要加入DLL的LIB文件即可。

②设置工程的 Project Settings来加载DLL的LIB文件

打开工程的 Project Settings菜单，选中Link，然后在Object/library modules下的文本框中输入DLL的LIB文件。

③通过程序代码的方式

加入预编译指令#pragma comment (lib,"*.lib")，这种方法优点是可以利用条件预编译指令链接不同版本的LIB文件。因为，在Debug方式下，产生的LIB文件是Debug版本，如Regd.lib；在Release方式下，产生的LIB文件是Release版本，如Regr.lib。

当应用程序对DLL的LIB文件加载后，还需要把DLL对应的头文件（*.h）包含到其中，在这个头文件中给出了DLL中定义的函数原型，然后声明。

2、显式的运行时链接

隐式链接虽然实现较简单，但除了必须的*.dll文件外还需要DLL的*.h文件和*.lib文件，在那些只提供*.dll文件的场合就无法使用，而只能采用显式链接的方式。这种方式通过调用API函数来完成对DLL的加载与卸载，其能更加有效地使用内存，在编写大型应用程序时往往采用此方式。这种方法编程具体实现步骤如下：

①使用Windows API函数Load Library或者MFC提供的AfxLoadLibrary将DLL模块映像到进程的内存空间，对DLL模块进行动态加载。

②使用GetProcAddress函数得到要调用DLL中的函数的指针。

③不用DLL时，用Free Library函数或者AfxFreeLibrary函数从进程的地址空间显式卸载DLL。

VC中调用实例

数据加密是计算机安全领域的重要内容，其基本思想是通过变换信息的表现形式来保护敏感信息，使非授权者不能了解被保护信息的内容。常见的数据加密算法有：DES，IDEA，RSA，ECC，AES，MD5，SHA等。

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1、隐式链接

其提供了 Reg.h与Reg.lib两个隐式链接所必须的文件，所以可以采用此种方式。

①在VC中打开File View一页，选中工程名，单击鼠标右键，然后选中"Add Files to Project"菜单，在弹出的文件对话框中选中要加入Reg.lib。

②在VC中打开File View一页，选中Header files，单击鼠标右键，然后选中"Add Files to Folder"菜单，在弹出的文件对话框中选中要加入Reg.h，然后在工程相应的头文件中加入#include "Reg.h"。在Reh.h头文件中给出了DLL中定义的函数原型及声明。

如：加密函数原型及声明为extern "C" BOOL WINAPI File Encrypt(LPCTSTR lpInputFileName, LPCTSTR lpOutputFileName, LPCTSTR lpKey, LPCTSTR lpRegisterCode);解密函数原型及声明为extern "C" BOOL WINAPI File Decrypt(LPCTSTR lpInputFileName, LPCTSTR lpOutputFileName, LPCTSTR lpKey, LPCTSTR lpRegisterCode)。其中对于WINAPI宏，把它加到函数原型定义前，系统会把它翻译为适当的调用方式，在Win32中，是把它翻译为_stdcall调用方式。

③直接调用所需要的加密与解密函数，如调用File Encrypt()函数实现文本文件和二进制文件的加密，调用File Decrypt()函数实现文本文件和二进制文件的解密，调用时的参数要与函数定义参数相符合。

2、显式链接

如果只提供Reg.dll一个文件，那么须用此种方式。

①加密模块：调用File Encrypt()函数实现文本文件和二进制文件的加密。

//装载加密/解密DLL
HINSTANCE hdll=::Load Library ("Reg.dll");
//通过类型定义语句typedef来定义函数指针类型
Typedef BOOL (_stdcall *lpFileEncrypt)(LPCTSTR, LPCTSTR, LPCTSTR, LPCTSTR);
//函数声明
LpFileEncrypt FileEncrypt1;
//获取加密函数File Encrypt的函数指针
FileEncrypt1=(lpFileEncrypt)::GetProcAddress(hdll,"FileEncrypt");
//调用DLL中加密函数File Encrypt对文件加密，user-12345678为软件注册号
FileEncrypt1(加密源文件名,加密生成目标文件名,密码,"user-12345678");
//释放DLL模块
::AfxFreeLibrary(hdll);

//装载加密/解密DLL
HINSTANCE hdll=::Load Library ("Reg.dll");
//通过类型定义语句typedef来定义函数指针类型
Typedef BOOL (_stdcall *lpFileDecrypt)(LPCTSTR, LPCTSTR, LPCTSTR, LPCTSTR);
//函数声明
LpFileDecrypt FileDecrypt2;
//获取解密函数File Decrypt的函数指针
FileDecrypt2=(lpFileDecrypt)::GetProcAddress(hdll,"FileDecrypt");
//调用DLL中解密函数FileDecrypt对文件加密，user-12345678为软件注册号
FileDecrypt2(解密源文件名,解密生成目标文件名,密码,"user-12345678");
//释放DLL模块
::AfxFreeLibrary(hdll);