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今天我们来看看如何用OpenSSL的API来实现Blowfish对称加解密。

什么是对称加密？

对称加密：简单来说，“加密”就是把容易识别的信息变成不易识别的信息；而“对称”则表示加密者和解密者之间拥有相同的密钥。当然，既然有“对称”的加密，那肯定有“非对称”的加密，这个我们后续再详细讨论。

什么是Blowfish？

Blowfish是一个对称的块加密算法。它的块大小是64bit（8字节），同时Blowfish支持变长的密钥，Blowfish算法的主要优点是加解密速度快。

如何用OpenSSL来实现Blowfish加解密？

我们先看API

#include <openssl/blowfish.h> 
 void BF_set_key(BF_KEY *key, int len, const unsigned char *data); 
 void BF_ecb_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out, 
         BF_KEY *key, int enc); 
 void BF_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out, 
         long length, BF_KEY *schedule, unsigned char *ivec, int enc); 
 void BF_cfb64_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out, 
         long length, BF_KEY *schedule, unsigned char *ivec, int *num, 
         int enc); 
 void BF_ofb64_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out, 
         long length, BF_KEY *schedule, unsigned char *ivec, int *num, 
         int enc); 
 const char *BF_options(void); 
 void BF_encrypt(BF_LONG *data,const BF_KEY *key); 
 void BF_decrypt(BF_LONG *data,const BF_KEY *key); 

乍一看，感觉挺复杂，其实不复杂。

我们先看最先的那个BF_set_key函数，它是用来初始化密钥的，把密钥信息（首地址是data，长度为len的字节数组）设置到BF_KEY结构里。设置之后，我们只需要使用BF_KEY结构就可以表征密钥了，在后续调用加解密函数时，我们只需要把这个结构传递进去就可以了。这里需要注意的一点是Blowfish实际使用的密钥是根据用户的密钥信息进行运算产生的，这是一个比较耗时的过程，这个BF_set_key函数就进行了密钥初始化的过程，所以，我们应该调用一次BF_set_key，然后重复使用经过初始化后的BF_KEY结构，而不是每次需要加解密时都用data和len来重新初始化一把BF_KEY。

我们再来看最后那2个BF_encrypt和BF_decrypt函数，这2个函数是中间那4个函数调用的内部函数，我们一般无需关心，除非你想重新实现Blowfish算法。

接下来，我们把注意力集中到中间的那4个函数身上。

void BF_ecb_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out, BF_KEY *key, int enc); 
void BF_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out, long length, BF_KEY *schedule, unsigned char *ivec, int enc); 
void BF_cfb64_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out, long length, BF_KEY *schedule, unsigned char *ivec, int *num, int enc); 
void BF_ofb64_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out, long length, BF_KEY *schedule, unsigned char *ivec, int *num, int enc); 

这4个函数里的enc、in、out参数的语义是一样的，enc填BF_ENCRYPT时表示加密，填BF_DECRYPT时表示解密，参数in为输入数据的地址（待加密或待解密的数据），out为输出数据的地址（加密后或解密后的数据）。

我们先看BF_ecb_encrypt，它也是一个中间函数，因为它只能加解密一个“块”的数据，也就是8个字节，所以这个函数不需要调用者传入待加解密数据的长度。我们一般不使用它。

接下来是BF_cbc_encrypt，它比BF_ecb_encrypt封装的层次更高，不过，它虽然有个length，但它要求待加解密的数据长度必须为块大小（8字节）的整数倍，这个对普通用户是不方便的，因为涉及到了尾部数据的填充策略，所以我们一般也不用这个函数。这个函数有个ivec参数，这个参数要求拥有8字节的空间，我们可以把这个ivec也看作是密钥的一部分，因为ivec指向的8字节的内容会影响到加解密的结果，虽然ivec具体是什么内容由调用者决定，但调用者必须保证加密者和解密者之间对ivec的取值达成一致，不然将会导致解密失败。比较高级的做法可以让加密者和解密者之间约定这个ivec指向的内容如何进行同步的变化，这样做可以增强安全性；比较简单的做法，可以让加密者和解密者都把这个参数所指向的内容设置为字节0，然后一直保持不变。

我们最常用，同时也是最好用的是最后那2个函数，它们提供了比前面几个函数更高层次的封装。

void BF_cfb64_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out, long length, BF_KEY *schedule, unsigned char *ivec, int *num, int enc); 
void BF_ofb64_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out, long length, BF_KEY *schedule, unsigned char *ivec, int *num, int enc); 

它们不要求length必须为8的整数倍，所以使用很方便。这2个函数多了个num参数，我们只需要保证这num指向一个int整数，初始化为0，后续一直把这个num传递给相应的函数即可。

至于这2个函数之间的区别，其实是个加密反馈的概念，简单的说，就是已经加密的数据对后续加密结果的影响策略。

其实前面BF_cbc_encrypt和BF_ecb_encrypt的加密反馈策略也是不同。

cbc、ecb、cfb、ofb这些名称都代表了一种加密反馈模式，这个我们后续再详细讨论。