基於 Crypto++ 庫實作 RSA 簽名與加解密完整範例

Crypto++ 是功能最全面的 C++ 加密庫，但原始碼龐大（靜態庫高達 34 MB），導出最小化二進位需額外裁剪。本文提供一個可直接編譯的極簡範例，示範 RSA 金鑰對生成、字串加密、解密、簽名/驗簽 的核心流程，適合快速整合至專案。

關鍵類別對照

完整可編譯範例

#include <cryptopp/rsa.h>
#include <cryptopp/osrng.h>
#include <cryptopp/hex.h>
#include <cryptopp/files.h>
#include <iostream>, <string>

using namespace CryptoPP;

void GenKeys(const char* priFile, const char* pubFile, unsigned int bits=2048) {
    AutoSeededRandomPool rng;
    InvertibleRSAFunction params;
    params.GenerateRandomWithKeySize(rng, bits);
    params.DEREncode(FileSink(priFile).Ref());
    RSAFunction pub(params);
    pub.DEREncode(FileSink(pubFile).Ref());
}

std::string Encrypt(const char* pubFile, const std::string& plain) {
    FileSource fs(pubFile, true, new HexDecoder);
    RSAES_OAEP_SHA_Encryptor encryptor(fs);
    AutoSeededRandomPool rng;
    std::string cipher;
    StringSource(plain, true,
        new PK_EncryptorFilter(rng, encryptor,
            new HexEncoder(new StringSink(cipher))));
    return cipher;
}

std::string Decrypt(const char* priFile, const std::string& cipher) {
    FileSource fs(priFile, true, new HexDecoder);
    RSAES_OAEP_SHA_Decryptor decryptor(fs);
    AutoSeededRandomPool rng;
    std::string plain;
    StringSource(cipher, true,
        new HexDecoder(new PK_DecryptorFilter(rng, decryptor,
            new StringSink(plain))));
    return plain;
}

int main() {
    GenKeys("pri.der", "pub.der", 2048);
    std::string msg = "Hello Crypto++ RSA!";
    std::string enc = Encrypt("pub.der", msg);
    std::string dec = Decrypt("pri.der", enc);
    std::cout << "Original: " << msg << "\nEncrypted: " << enc << "\nDecrypted: " << dec << std::endl;
    return 0;
}

實務部署提醒

• 金鑰長度：2024 年建議 ≥2048 位元，長期機密建議 3072 或 4096。
• 填充模式：OAEP 抗選擇密文攻擊，優於 PKCS#1 v1.5。
• 體積優化：僅編譯 rsa.cpp、oaep.cpp、sha.cpp、hex.cpp、files.cpp 等核心檔，可將靜態庫壓縮至 2~3 MB。
• 跨平台：Crypto++ 支援 Windows/Linux/macOS/iOS/Android，CMake 專案一鍵建置。

「Crypto++ 功能強大但學習曲線陡峭；掌握『管道式』串流設計（Source → Filter → Sink）是駕馭它的關鍵。」