如何用OpenSSL C库及PEM公钥文件加密短std::string并实现指定函数

首先明确：ECDSA是签名算法，不能直接用于加密短字符串，如果你需要基于椭圆曲线的加密，应该用ECIES（椭圆曲线集成加密方案）。下面的实现基于OpenSSL的EVP高层API，可兼容RSA（含OAEP填充）、ECIES等支持公钥加密的算法，完全匹配你要求的接口。

核心实现步骤 #

• 从PEM格式的公钥字符串加载EVP_PKEY对象
• 创建并初始化加密上下文EVP_PKEY_CTX
• 计算加密后数据的长度，分配缓冲区
• 执行加密并将结果写入输出字符串
• 清理所有OpenSSL资源（必须执行，避免内存泄漏）

完整代码实现 #

#include <openssl/evp.h>
#include <openssl/bio.h>
#include <openssl/pem.h>
#include <string>
#include <cstring>

bool EncryptString(const std::string& InStr, const std::string& InPublicKey, std::string& OutString) {
    // 若程序未全局初始化OpenSSL，需添加以下两行
    // OPENSSL_init_ssl(OPENSSL_INIT_LOAD_SSL_STRINGS, NULL);
    // OPENSSL_init_crypto(OPENSSL_INIT_LOAD_CRYPTO_STRINGS, NULL);

    // 1. 将PEM公钥字符串转为BIO对象
    BIO* bio = BIO_new_mem_buf(InPublicKey.data(), InPublicKey.size());
    if (!bio) {
        return false;
    }

    // 2. 从BIO加载公钥
    EVP_PKEY* pkey = PEM_read_bio_PUBKEY(bio, NULL, NULL, NULL);
    BIO_free(bio); // 读完公钥即可释放BIO
    if (!pkey) {
        return false;
    }

    // 3. 创建加密上下文，ENGINE传NULL使用默认实现
    EVP_PKEY_CTX* ctx = EVP_PKEY_CTX_new(pkey, NULL);
    if (!ctx) {
        EVP_PKEY_free(pkey);
        return false;
    }

    // 4. 初始化加密操作
    if (EVP_PKEY_encrypt_init(ctx) <= 0) {
        EVP_PKEY_CTX_free(ctx);
        EVP_PKEY_free(pkey);
        return false;
    }

    // 可选：显式设置RSA OAEP填充（默认即为此填充，更安全）
    // 若需兼容旧系统可改为PKCS#1 v1.5，但不推荐
    if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_padding(ctx, RSA_PKCS1_OAEP_PADDING) <= 0) {
        EVP_PKEY_CTX_free(ctx);
        EVP_PKEY_free(pkey);
        return false;
    }

    // 5. 计算加密后数据的长度
    size_t out_len = 0;
    if (EVP_PKEY_encrypt(ctx, NULL, &out_len, (const unsigned char*)InStr.data(), InStr.size()) <= 0) {
        EVP_PKEY_CTX_free(ctx);
        EVP_PKEY_free(pkey);
        return false;
    }

    // 6. 分配缓冲区并执行加密
    OutString.resize(out_len);
    if (EVP_PKEY_encrypt(ctx, (unsigned char*)OutString.data(), &out_len, (const unsigned char*)InStr.data(), InStr.size()) <= 0) {
        OutString.clear();
        EVP_PKEY_CTX_free(ctx);
        EVP_PKEY_free(pkey);
        return false;
    }
    OutString.resize(out_len); // 修正实际加密长度可能小于预估的情况

    // 7. 清理资源
    EVP_PKEY_CTX_free(ctx);
    EVP_PKEY_free(pkey);

    return true;
}

关键说明 #

1. OpenSSL初始化：如果程序未全局初始化OpenSSL，必须添加代码中的初始化行，否则可能出现崩溃或逻辑错误。
2. ECDSA兼容说明：ECDSA本身无法加密，若使用椭圆曲线加密，需提供ECIES格式的公钥，上述代码会自动兼容合法的ECIES公钥。
3. 长度限制：以2048位RSA密钥为例，OAEP填充下最多可加密245字节，完全满足你100字节以内的需求。
4. 二进制输出：加密结果为二进制数据，若需可打印字符串（如网络传输），可使用OpenSSL的EVP_Encode系列函数转为Base64格式。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者goose_lake