c++ - 如何构建加密库

Question

我正在尝试用 C++ 编写自己的 Crypto 库，但我在 OOP 方面遇到了一些麻烦。

我正在尝试以一种允许最佳模块化和可重用性的方式构建我的库，同时仍然易于使用该库的任何人使用。

我已经实现了 AES(128、192 和 256)并且我能够正确地加密和解密数据(我编写了一些使用 NIST 的 ECB 测试 vector 的单元测试)

现在我正在尝试让 AES 在链式事务中工作。 (所以正确的 ECB、CBC、CFB、OFB，...)

我不知道如何以一种让“最终用户”(很可能只有我在其他项目中)易于使用的方式构建我的库。

现在，这就是我的设置方式:

我有一个 CipherFactory 类，它有一个静态方法 createBlockCipher，这个方法将 block 密码的名称作为字符串并返回一个 BlockCipher 可用于单 block 加解密的对象。

我有一个 BlockCipher 类，它基本上是我实现的所有分组密码的父类(super class)(现在只有 AES，我可能会在以后添加更多)。 BlockCipher 类提供了一些获取 block 大小、 key 大小和算法名称的 getter。它还具有虚拟加密和解密方法，在调用时会抛出 NotImplemented 异常，以防止有人尝试使用这个虚构的父类(super class)加密任何内容。

然后我有一个 AES 类继承自 BlockCipher 类并实现其加密和解密方法。

我想我正在寻找的是一些 UML 类图、设计模式或一般建议，它们允许我以优雅的方式实现链接模式。

我已经看过 Crypto++，但他们的文档和代码对我来说看起来相当神秘(多么讽刺!)。

(对于那些在加密领域知识不多但擅长 OOAD 的人:https://en.wikipedia.org/wiki/Block_cipher_mode_of_operation#Common_modes)

免责声明:我知道大多数时候(如果不是全部)DIY-crypto 是个坏主意，我不打算用它加密任何严肃的东西，这只是一个个人项目。

Answer 1

这听起来像是装饰器设计模式的变体。

您可以让每个密码类的构造函数将 const BlockCipher& 的实例作为参数，并让正在构造的实例将其存储为链中的下一个密码。

CipherFactory 然后可以有一个 CreateBlockCypherChain() 方法，该方法采用字符串名称数组并返回由这些密码构造的链。