今天是對(duì)加解密通用函數(shù)的深度解讀，我將詳細(xì)講解，建議收藏，不可錯(cuò)過。

1、加解密概述

加解密算法是保證數(shù)據(jù)安全的基礎(chǔ)技術(shù)，無論是在數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)，還是用戶身份驗(yàn)證中，都起著至關(guān)重要的作用.隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和信息安全威脅的增加，了解并掌握常用的加解密算法已經(jīng)成為開發(fā)者和安全從業(yè)者的必修課.

常見的15種加密解密算法分別是：
散列哈希[MD5、SHA1、CRC32]，對(duì)稱[DES，3DES（TDEA、TripleDES），AES，Blowfish，RC4、RC5，IDEA]，Base64、Rabbit、Escape。

三種分類：

1.1 對(duì)稱加密

對(duì)稱加密是指加密和解密使用同一個(gè)密鑰的加密方法.由于加密和解密過程中的密鑰相同，因此需要在通信雙方之間安全地共享密鑰.對(duì)稱加密的速度較快，適合用于大量數(shù)據(jù)的加密.

1.2 非對(duì)稱加密

非對(duì)稱加密算法采用一對(duì)密鑰：公鑰和私鑰.公鑰用于加密，私鑰用于解密.由于加密和解密使用不同的密鑰，非對(duì)稱加密算法解決了密鑰分發(fā)的問題，是當(dāng)前加密系統(tǒng)中安全性最高的加密技術(shù)之一.

1.3 Hash算法

這是一種不可逆的算法，它常用于驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性。

2、請(qǐng)輸入標(biāo)題

本文章通過Air780的核心板燒錄LuatOS示例代碼，來演示有關(guān)加解密的各種API的功能。

最新源碼下載：
https://gitee.com/openLuat/LuatOS-Air780E/tree/master/demo/crypto

API的具體用法，讀者可以參考本文中的"五、API說明"。

3、硬件準(zhǔn)備

3.1 Air780E核心板

使用Air780E核心板，如下圖所示：

此核心板的詳細(xì)使用說明參考：
https://docs.openluat.com/air780e/product/

Air780E產(chǎn)品手冊(cè)中的《開發(fā)板Core_Air780E使用說明VX.X.X.pdf》，寫這篇文章時(shí)最新版本的使用說明為：《開發(fā)板Core_Air780E使用說明V1.0.5.pdf》；核心板使用過程中遇到任何問題，可以直接參考這份使用說明pdf文檔。

3.2 SIM卡

中國(guó)大陸環(huán)境下，可以上網(wǎng)的sim卡，一般來說，使用移動(dòng)，電信，聯(lián)通的物聯(lián)網(wǎng)卡或者手機(jī)卡都行。

3.3 PC電腦

WINDOWS系統(tǒng)。

3.4 數(shù)據(jù)通信線

帶TYPE-C口的USB數(shù)據(jù)線。

4、軟件環(huán)境

4.1 Luatools工具

要想燒錄LuatOS到4G模組中，需要用到的調(diào)試工具：Luatools

詳細(xì)使用說明參考：
Luatools工具使用說明
https://docs.openluat.com/Luatools/

Luatools工具集具備以下幾大核心功能：

一鍵獲取最新固件：自動(dòng)連接服務(wù)器，輕松下載最新的模組固件.

固件與腳本燒錄：便捷地將固件及腳本文件燒錄至目標(biāo)模組中.

串口日志管理：實(shí)時(shí)查看模組通過串口輸出的日志信息，并支持保存功能.

串口調(diào)試助手：提供簡(jiǎn)潔的串口調(diào)試界面，滿足基本的串口通信測(cè)試需求.

Luatools下載之后，新建一個(gè)命名為"Luatools"的文件夾，將下載的Luatools_v3.exe拷貝或移動(dòng)到新建的Luatools文件夾內(nèi)，點(diǎn)擊Luatools_v3.exe即可運(yùn)行。

4.2 準(zhǔn)備需要燒錄的代碼

首先要說明一點(diǎn)：腳本代碼，要和固件的soc文件一起燒錄。

4.2.1 燒錄的底層固件文件

底層core下載地址：
LuatOS固件版本下載地址
https://docs.openluat.com/air780e/luatos/firmware/

Air780E的底層固件在Luatools解壓后目錄的：
LuatOS-SoC_V1112_EC618_FULL.soc

4.2.2 燒錄的腳本代碼

首先要下載Air780的LuatOS示例代碼到一個(gè)合適的項(xiàng)目目錄，示例代碼網(wǎng)站：
https://gitee.com/openLuat/LuatOS-Air780E

下載流程參考下圖:

下載的文件解壓,找到

LuatOS-Air780E-masterdemocryptomain.lua，如圖：

5、API說明

5.1 crypto.md5(str)

計(jì)算md5值

參數(shù)

傳入值類型	解釋
string	需要計(jì)算的字符串

返回值

返回值類型	解釋
string	計(jì)算得出的md5值的hex字符串

例子

5.2 crypto.hmac_md5(str,key)

計(jì)算hmac_md5值

參數(shù)

傳入值類型	解釋
string	需要計(jì)算的字符串
string	密鑰

返回值

返回值類型	解釋
string	計(jì)算得出的hmac_md5值的hex字符串

例子

5.3 crypto.sha1(str)

計(jì)算sha1值

參數(shù)

傳入值類型	解釋
string	需要計(jì)算的字符串

返回值

返回值類型	解釋
string	計(jì)算得出的sha1值的hex字符串

例子

5.4 crypto.hmac_sha1(str,key)

計(jì)算hmac_sha1值

參數(shù)

傳入值類型	解釋
string	需要計(jì)算的字符串
string	密鑰

返回值

返回值類型	解釋
string	計(jì)算得出的hmac_sha1值的hex字符串

例子

5.5 crypto.sha256(str)

計(jì)算sha256值

參數(shù)

傳入值類型	解釋
string	需要計(jì)算的字符串

返回值

返回值類型	解釋
string	計(jì)算得出的sha256值的hex字符串

例子

5.6 crypto.hmac_sha256(str,key)

計(jì)算hmac_sha256值

參數(shù)

傳入值類型	解釋
string	需要計(jì)算的字符串
string	密鑰

返回值

返回值類型	解釋
string	計(jì)算得出的hmac_sha256值的hex字符串

例子

5.7 crypto.sha512(str)

計(jì)算sha512值

參數(shù)

傳入值類型	解釋
string	需要計(jì)算的字符串

返回值

返回值類型	解釋
string	計(jì)算得出的sha512值的hex字符串

例子

5.8 crypto.hmac_sha512(str,key)

計(jì)算hmac_sha512值

參數(shù)

傳入值類型	解釋
string	需要計(jì)算的字符串
string	密鑰

返回值

返回值類型	解釋
string	計(jì)算得出的hmac_sha512值的hex字符串

例子

5.9 crypto.base64_encode(data)

將數(shù)據(jù)進(jìn)行base64編碼

參數(shù)

傳入值類型	解釋
string	待編碼的數(shù)據(jù)

返回值

返回值類型	解釋
string	編碼后的數(shù)據(jù)

例子

5.10 crypto.base64_decode(data)

將數(shù)據(jù)進(jìn)行base64解碼

參數(shù)

傳入值類型	解釋
string	待解碼的數(shù)據(jù)

返回值

返回值類型	解釋
string	解碼后的數(shù)據(jù)

例子

5.11 crypto.cipher_list()

獲取當(dāng)前固件支持的cipher列表

參數(shù)

無

返回值

返回值類型	解釋
table	本固件支持的cipher列表,字符串?dāng)?shù)組

例子

5.12 crypto.cipher_suites()

獲取當(dāng)前固件支持的ciphersuites列表

參數(shù)

無

返回值

返回值類型	解釋
table	本固件支持的ciphersuites列表,字符串?dāng)?shù)組

例子

5.13 crypto.cipher_encrypt(type,padding,str,key,iv)

對(duì)稱加密

參數(shù)

傳入值類型	解釋
string	算法名稱,例如AES-128-ECB/AES-128-CBC, 可查閱crypto.cipher_list()
string	對(duì)齊方式, 支持PKCS7/ZERO/ONE_AND_ZEROS/ ZEROS_AND_LEN/NONE
string	需要加密的數(shù)據(jù)
string	密鑰,需要對(duì)應(yīng)算法的密鑰長(zhǎng)度
string	IV值,非ECB算法需要

返回值

返回值類型	解釋
string	加密后的字符串

例子

5.14 crypto.cipher_decrypt(type,padding,str,key,iv)

對(duì)稱解密

參數(shù)

傳入值類型	解釋
string	算法名稱,例如AES-128-ECB/AES-128-CBC,可查閱crypto.cipher_list()
string	對(duì)齊方式,支持PKCS7/ZERO/ONE_AND_ZEROS/ZEROS_AND_LEN/NONE
string	需要解密的數(shù)據(jù)
string	密鑰,需要對(duì)應(yīng)算法的密鑰長(zhǎng)度
string	IV值,非ECB算法需要

返回值

返回值類型	解釋
string	解密后的字符串

例子

5.15 crypto.crc16

(method,data,poly,initial,finally,inReversemoutReverse)

計(jì)算CRC16

參數(shù)

傳入值類型	解釋
string	CRC16模式（”IBM”,”MAXIM”,”USB”,”MODBUS”,”CCITT”,”CCITT-FALSE”,”X25”,”XMODEM”,”DNP”,”USER-DEFINED”）
string	字符串
int	poly值
int	initial值
int	finally值
int	輸入反轉(zhuǎn),1反轉(zhuǎn),默認(rèn)0不反轉(zhuǎn)
int	輸入反轉(zhuǎn),1反轉(zhuǎn),默認(rèn)0不反轉(zhuǎn)

返回值

返回值類型	解釋
int	對(duì)應(yīng)的CRC16值

例子

5.16 crypto.crc16_modbus(data,start)

直接計(jì)算modbus的crc16值

參數(shù)

傳入值類型	解釋
string	數(shù)據(jù)
int	初始化值,默認(rèn)0xFFFF

返回值

返回值類型	解釋
int	對(duì)應(yīng)的CRC16值

例子

5.17 crypto.crc32(data)

計(jì)算crc32值

參數(shù)

傳入值類型	解釋
string	數(shù)據(jù)

返回值

返回值類型	解釋
int	對(duì)應(yīng)的CRC32值

例子

5.18 crypto.crc8(data,poly,start,revert)

計(jì)算crc8值

參數(shù)

傳入值類型	解釋
string	數(shù)據(jù)
int	crc多項(xiàng)式，可選，如果不寫，將忽略除了數(shù)據(jù)外所有參數(shù)
int	crc初始值，可選，默認(rèn)0
boolean	是否需要逆序處理，默認(rèn)否

返回值

返回值類型	解釋
int	對(duì)應(yīng)的CRC8值

例子

5.19 crypto.crc7(data,poly,start)

計(jì)算crc7值

參數(shù)

傳入值類型	解釋
string	數(shù)據(jù)
int	crc多項(xiàng)式，可選，默認(rèn)0xE5
int	crc初始值，可選，默認(rèn)0x00

返回值

返回值類型	解釋
int	對(duì)應(yīng)的CRC7值

例子

5.20 crypto.checksum(data,mode)

計(jì)算checksum校驗(yàn)和

參數(shù)

傳入值類型	解釋
string	待計(jì)算的數(shù)據(jù),必選
int	模式,累加模式,0-異或,1-累加,默認(rèn)為0

返回值

返回值類型	解釋
int	checksum值,校驗(yàn)和

例子

5.21 crypto.trng(len)

生成真隨機(jī)數(shù)

參數(shù)

傳入值類型	解釋
int	數(shù)據(jù)長(zhǎng)度

返回值

返回值類型	解釋
string	指定隨機(jī)數(shù)字符串

例子

5.22 crypto.totp(secret,time)

計(jì)算TOTP動(dòng)態(tài)密碼的結(jié)果

參數(shù)

傳入值類型	解釋
string	網(wǎng)站提供的密鑰（就是BASE32編碼后的結(jié)果）
int	可選，時(shí)間戳，默認(rèn)當(dāng)前時(shí)間

返回值

返回值類型	解釋
int	計(jì)算得出的六位數(shù)結(jié)果計(jì)算失敗返回nil

例子

5.23 crypto.md_file(tp,path,hmac)

計(jì)算文件的hash值(md5/sha1/sha256及hmac形式)

參數(shù)

傳入值類型	解釋
string	hash類型,大小字母,例如“MD5”“SHA1”“SHA256”
string	文件路徑,例如/luadb/logo.jpg
string	hmac值,可選

返回值

返回值類型	解釋
string	HEX過的hash值,若失敗會(huì)無返回值

例子

5.24 crypto.md(tp,data,hmac)

計(jì)算數(shù)據(jù)的hash值(md5/sha1/sha256及hmac形式)

參數(shù)

傳入值類型	解釋
string	hash類型,大小字母,例如“MD5”“SHA1”“SHA256”
string	待處理的數(shù)據(jù)
string	hmac值,可選

返回值

返回值類型	解釋
string	HEX過的hash值,若失敗會(huì)無返回值

例子

5.25 crypto.hash_init(tp)

創(chuàng)建流式hash用的stream

參數(shù)

傳入值類型	解釋
string	hash類型,大寫字母,例如“MD5”“SHA1”“SHA256”
string	hmac值，可選

返回值

返回值類型	解釋
userdata	成功返回一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),否則返回nil

例子

5.26 crypto.hash_update(stream,data)

流式hash更新數(shù)據(jù)

參數(shù)

傳入值類型	解釋
userdata	crypto.hash_init()創(chuàng)建的stream,必選
string	待計(jì)算的數(shù)據(jù),必選
return	無

返回值

無

例子

5.27 crypto.hash_finish(stream)

獲取流式hash校驗(yàn)值并釋放創(chuàng)建的stream

參數(shù)

傳入值類型	解釋
userdata	crypto.hash_init()創(chuàng)建的stream,必選

返回值

返回值類型	解釋
string	成功返回計(jì)算得出的流式hash值的hex字符串，失敗無返回

例子

6、功能驗(yàn)證

6.1 燒錄固件

6.1.1 正確連接電腦和4G模組電路板

使用帶有數(shù)據(jù)通信功能的數(shù)據(jù)線，不要使用僅有充電功能的數(shù)據(jù)線.

6.1.2 識(shí)別4G模組的boot引腳

在下載之前，要用模組的boot引腳觸發(fā)下載，也就是說，要把4G模組的boot引腳拉到1.8v，或者直接把boot引腳和VDD_EXT引腳相連.我們要在按下BOOT按鍵時(shí)讓模塊開機(jī)，就可以進(jìn)入下載模式了.

具體到Air780E開發(fā)板:

1、當(dāng)我們模塊沒開機(jī)時(shí)，按著BOOT鍵然后長(zhǎng)按POW開機(jī).

2、當(dāng)我們模塊開機(jī)時(shí)，按著BOOT鍵然后點(diǎn)按重啟鍵即可.

6.1.3 識(shí)別電腦的正確端口

判斷是否進(jìn)入BOOT模式：模塊上電，此時(shí)在電腦的設(shè)備管理器中，查看串口設(shè)備，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)端口表示進(jìn)入了boot下載模式，如下圖所示：

6.1.4 用Luatools工具燒錄

新建項(xiàng)目

首先，確保你的Luatools的版本，大于等于3.0.6版本的.

在Luatools的左上角上有版本顯示的，如圖所示：

Luatools版本沒問題的話，就點(diǎn)擊Luatools右上角的“項(xiàng)目管理測(cè)試”按鈕，如下圖所示：

這時(shí)會(huì)彈出項(xiàng)目管理和燒錄管理的對(duì)話框，可以新建一個(gè)項(xiàng)目,如下圖：

開始燒錄

選擇780E板子對(duì)應(yīng)的底層core和剛改的main.lua腳本文件.下載到板子中.

點(diǎn)擊下載后，我們需要進(jìn)入boot模式才能正常下載.

如果沒進(jìn)入boot模式會(huì)出現(xiàn)下圖情況:

進(jìn)入boot模式下載,如圖:

6.2 例程

本庫(kù)有專屬demo，點(diǎn)此鏈接查看crypto的demo例子

6.3 對(duì)應(yīng)log

7、總結(jié)

通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，你可以學(xué)習(xí)到有關(guān)加解密算法的函數(shù)，例如：crypto.md5(str)、crypto.hmac_md5(str,key)、crypto.hmac_sha1(str,key)等等函數(shù)。

更多內(nèi)容，敬請(qǐng)關(guān)注！

審核編輯 黃宇