C++解壓與文件加密密鑰管理

在C++中實現文件的解壓和加密密鑰管理是一個復雜但可行的任務。下面是一個簡化的示例，展示了如何使用C++進行文件解壓和基本加密密鑰管理。

文件解壓

假設我們有一個簡單的ZIP文件格式，其中包含一個壓縮的文件和一個解壓密碼。我們將使用一個簡單的解壓算法來解壓文件。

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <string>

// 假設我們有一個簡單的ZIP文件格式
struct ZipEntry {
    std::string fileName;
    std::string fileData;
};

// 解壓函數
void decompress(const std::string& zipFilePath, const std::string& outputDir) {
    std::ifstream zipFile(zipFilePath, std::ios::binary);
    if (!zipFile) {
        std::cerr << "無法打開ZIP文件: " << zipFilePath << std::endl;
        return;
    }

    // 讀取ZIP文件頭
    ZipEntry entry;
    zipFile.read(reinterpret_cast<char*>(&entry), sizeof(entry));
    while (zipFile) {
        std::string fileName = entry.fileName;
        std::string fileData = entry.fileData;

        // 創建輸出文件
        std::ofstream outputFile(outputDir + "/" + fileName, std::ios::binary);
        if (!outputFile) {
            std::cerr << "無法創建輸出文件: " << outputDir + "/" + fileName << std::endl;
            continue;
        }

        // 寫入解壓數據
        outputFile.write(fileData.data(), fileData.size());
        if (!outputFile) {
            std::cerr << "無法寫入輸出文件: " << outputDir + "/" + fileName << std::endl;
        }

        // 讀取下一個條目
        zipFile.read(reinterpret_cast<char*>(&entry), sizeof(entry));
    }

    zipFile.close();
}

int main() {
    std::string zipFilePath = "example.zip";
    std::string outputDir = "output";
    decompress(zipFilePath, outputDir);
    return 0;
}

文件加密

我們將使用一個簡單的XOR加密算法來加密文件。

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <string>

// XOR加密函數
std::string xorEncryptDecrypt(const std::string& input, const std::string& key) {
    std::string result;
    for (size_t i = 0; i < input.size(); ++i) {
        result += input[i] ^ key[i % key.size()];
    }
    return result;
}

// 加密文件函數
void encryptFile(const std::string& inputFilePath, const std::string& outputFilePath, const std::string& key) {
    std::ifstream inputFile(inputFilePath, std::ios::binary);
    if (!inputFile) {
        std::cerr << "無法打開輸入文件: " << inputFilePath << std::endl;
        return;
    }

    std::ofstream outputFile(outputFilePath, std::ios::binary);
    if (!outputFile) {
        std::cerr << "無法創建輸出文件: " << outputFilePath << std::endl;
        return;
    }

    std::string keyBytes(key.begin(), key.end());
    std::string block;
    while (inputFile) {
        inputFile.read(reinterpret_cast<char*>(&block), sizeof(block));
        if (block.empty()) break;

        std::string encryptedBlock = xorEncryptDecrypt(block, keyBytes);
        outputFile.write(encryptedBlock.data(), encryptedBlock.size());
    }

    inputFile.close();
    outputFile.close();
}

int main() {
    std::string inputFilePath = "example.txt";
    std::string outputFilePath = "example_encrypted.txt";
    std::string key = "secretkey";
    encryptFile(inputFilePath, outputFilePath, key);
    return 0;
}

密鑰管理

密鑰管理可以非常簡單，例如將密鑰存儲在文件中或使用環境變量。

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>

// 讀取密鑰函數
std::string readKeyFromFile(const std::string& filePath) {
    std::ifstream keyFile(filePath);
    if (!keyFile) {
        std::cerr << "無法打開密鑰文件: " << filePath << std::endl;
        return "";
    }

    std::string key;
    keyFile >> key;
    keyFile.close();
    return key;
}

// 寫入密鑰函數
void writeKeyToFile(const std::string& filePath, const std::string& key) {
    std::ofstream keyFile(filePath);
    if (!keyFile) {
        std::cerr << "無法創建密鑰文件: " << filePath << std::endl;
        return;
    }

    keyFile << key;
    keyFile.close();
}

int main() {
    std::string keyFilePath = "secretkey.txt";
    std::string key = "secretkey";

    // 讀取密鑰
    std::string retrievedKey = readKeyFromFile(keyFilePath);
    if (retrievedKey.empty()) {
        // 如果密鑰文件不存在，寫入新的密鑰
        writeKeyToFile(keyFilePath, key);
    }

    return 0;
}

總結

以上示例展示了如何在C++中實現文件解壓和基本加密密鑰管理。實際應用中，你可能需要處理更復雜的ZIP文件格式、更安全的加密算法以及更健壯的密鑰管理策略。