Linux內核加密接口分析

一、概述     

Linux內核從2.5版本開始引入了強力的加密機制，主要原因有：刪除冗余代碼、支持IPSec協議以及通用的加密功能等。將來的應用會包括：硬件加密設備驅動、內核代碼簽名、硬件隨機數生成器、文件系統加密等。

二、如何使用加密API

1、安裝

從2.6.6版本之後，內核源碼就提供了豐富的密碼學算法支持，需要配置編譯選項將加密算法作為模塊編入內核。如圖所示，menuconfig的時候配置這部分選項

重新安裝內核之後可以看到相應的目錄下這些模塊

2、使用API編程

這裡介紹的是使用加密API的方法，而且是運行在內核態的程序：

例1

1. char *Kern_Digest(const void *data, size_t count,  
2.         unsigned char *md, unsigned int *size, const char *name)  
3. {  
4.        struct crypto_tfm *tfm;  
5.        struct scatterlist sg[1];  
6.        tfm = crypto_alloc_tfm(name, 0);  
7.        sg_init_one(sg, data, count); //這裡復制需要做哈希的數據   
8.         crypto_digest_init(tfm);  
9.        crypto_digest_update(tfm, sg, 1);  
10.        crypto_digest_final(tfm, md);  
11.        if (size != NULL)  
12.           *size = tfm->cra_digest.dia_digestsize;  
13.        crypto_free_tfm(tfm);  
14. }  

例2

1. #include <linux/crypto.h>   
2.   
3. int len;  
4. char key[8];  
5. char result[64];  
6. struct crypto_tfm *tfm;  
7. struct scatterlist sg[2];  
8.   
9. tfm = crypto_alloc_tfm("des", 0);  
10. if(tfm == NULL)  
11.     fail();  
12.   
13. crypto_cipher_setkey(tfm, key, 8);  
14.   
15. //把需要加密的數據復制到scatterlist   
16.   
17. crypto_cipher_encrypt(tfm, sg[0], sg[0], len); //這裡可以模擬輸入輸出   
18.   
19. crypto_free_tfm(tfm);  

以上兩個例子僅示范了如何使用API，可以看到最重要的2個數據結構是： crypto_tfm 和 scatterlist

crypto_tfm類型指針tfm可以理解為指代了一個算法對象

scatterlist類型數據可以認為是這些密碼算法操縱的數據對象。

同時也可以看到，API的命名很容易閱讀（這也是Linux內核命名的一個特色）

這部分加密庫提供的接口都在linux/crypto.h頭文件中有定義，進行實驗的時候需要與內核相關，這裡可能要一些模塊編程的補充。