数字签名和校验的流程：计算数据的哈希值，然后对哈希值进行数据签名，数据校验时，也是先计算接受到的数据的哈希值，然后对哈希值进行校验
5.1、数据签名
5.1.1、哈希值计算
Qt的QCryptographicHash提供了一系列的加密算法实现，其中就包括哈希值计算
QCryptographicHash::Algorithm hashType;
hashType = QCryptographicHash::Sha256;
// 计算哈希值
QCryptographicHash hashCode(hashType);
hashCode.addData(data);
// 目前md存储的是二进制格式数据
QByteArray md = hashCode.result();5.1.2、EVP_PKEY_CTX_new
用于创建与给定密钥对象（EVP_PKEY）相关联的密钥上下文（EVP_PKEY_CTX）。
EVP_PKEY_CTX *EVP_PKEY_CTX_new(EVP_PKEY *pkey, ENGINE *e);参数解释：
pkey：与上下文关联的密钥对象。这可以是一个公钥、私钥或对称密钥对象，具体取决于使用场景。e：可选参数，与上下文关联的引擎（Engine）。如果不需要使用特定引擎，可以传入NULL。
返回值
EVP_PKEY_CTX类型的指针，即新创建的密钥上下文对象
// 创建加密数据的上下文对象
EVP_PKEY_CTX* ctx = EVP_PKEY_CTX_new(m_privateKey, NULL);
assert(ctx != NULL);需要注意的是，使用完密钥上下文后应该调用 EVP_PKEY_CTX_free 函数来释放相应的资源，以避免内存泄漏。5.1.3、EVP_PKEY_sign_init
用于初始化使用非对称密钥进行签名操作的函数
int EVP_PKEY_sign_init(EVP_PKEY_CTX *);参数解释：
- ctx：要进行数字签名操作的密钥上下文
返回值
- 1：成功
- 0：失败
int ret = EVP_PKEY_sign_init(ctx);
assert(ret == 1);5.1.4、EVP_PKEY_CTX_set_rsa_padding
用于设置 RSA 加密或解密操作的填充方式
int EVP_PKEY_CTX_set_rsa_padding(EVP_PKEY_CTX *ctx, int pad);参数解释：
ctx：RSA 加密或解密操作的上下文（EVP_PKEY_CTX）。pad：要设置的加密填充（padding）方式，可以是以下值之一：RSA_PKCS1_PADDING：PKCS#1 填充方式，是最常见的 RSA 填充方式。RSA_PKCS1_OAEP_PADDING：PKCS#1 OAEP 填充方式，带有随机性质的填充方式，安全性更高。RSA_NO_PADDING：不进行填充操作，仅加密或解密数据。
设置签名时，不能使用RSA_PKCS1_OAPE_PADDING这种填充方式，因为OAEP 是一种概率性加密填充，每次加密同一明文会产生不同的密文，但签名需要确定性，这样才能保证相同数据的签名结果可以被验证
返回值
- 1：成功
- 0：失败
ret = EVP_PKEY_CTX_set_rsa_padding(ctx, RSA_PKCS1_PADDING);
assert(ret == 1);5.1.5、EVP_PKEY_CTX_set_signature_md
用于设置签名算法
int EVP_PKEY_CTX_set_signature_md(EVP_PKEY_CTX *ctx, const EVP_MD *md);参数解释：
ctx：指向EVP_PKEY_CTX上下文结构的指针，用于设置签名算法。md：指向EVP_MD结构的指针，表示要使用的签名算法。
签名算法由 OpenSSL 中的 EVP_MD 结构表示，其中包含有关算法的信息，如名称、摘要长度等
返回值
- 1：成功
- 0：失败
const QMap<QCryptographicHash::Algorithm, hashFunc> hashMethods = {
{QCryptographicHash::Md5, EVP_md5},
{QCryptographicHash::Sha1, EVP_sha1},
{QCryptographicHash::Sha224, EVP_sha224},
{QCryptographicHash::Sha256, EVP_sha256},
{QCryptographicHash::Sha384, EVP_sha384},
{QCryptographicHash::Sha512, EVP_sha512},
{QCryptographicHash::Sha3_224, EVP_sha3_224},
{QCryptographicHash::Sha3_256, EVP_sha3_256},
{QCryptographicHash::Sha3_384, EVP_sha3_384},
{QCryptographicHash::Sha3_512, EVP_sha3_512},
};
// 设置签名使用的哈希算法
ret = EVP_PKEY_CTX_set_signature_md(ctx, hashMethods.value(hashType)());
assert(ret == 1);5.1.6、EVP_PKEY_sign
使用非对称密钥进行签名操作的函数
int EVP_PKEY_sign(EVP_PKEY_CTX *ctx,
unsigned char *sig, size_t *siglen,
const unsigned char *tbs, size_t tbslen);参数解释：
ctx：指向EVP_PKEY_CTX上下文结构的指针，表示签名操作的上下文。sig：指向缓冲区的指针，用于存储签名结果。siglen：指向sig缓冲区长度的指针，表示输入时表示sig缓冲区的长度，输出时表示实际写入sig的字节数。tbs：指向要签名的数据的指针。tbslen：要签名的数据的长度。
返回值：
- 1：成功
- 0：失败
// 数据签名
size_t outLen = 0;
ret = EVP_PKEY_sign(
ctx, NULL, &outLen, reinterpret_cast<const unsigned char*>(md.data()), md.size());
assert(ret == 1);
unsigned char* out = new unsigned char[outLen];
ret = EVP_PKEY_sign(
ctx, out, &outLen, reinterpret_cast<const unsigned char*>(md.data()), md.size());
assert(ret == 1);5.1.7、EVP_PKEY_CTX_free
释放密钥对上下文对象
void EVP_PKEY_CTX_free(EVP_PKEY_CTX *ctx);参数解释：
ctx：指向要释放内存的密钥对上下文对象的指针。
// 释放上下文
EVP_PKEY_CTX_free(ctx);完整示例：
QByteArray RSACrypto::sign(const QByteArray& data, QCryptographicHash::Algorithm hashType)
{
// 计算哈希值
QCryptographicHash hashCode(hashType);
hashCode.addData(data);
// 目前md存储的是二进制格式数据
QByteArray md = hashCode.result();
// 创建解密数据的上下文对象
EVP_PKEY_CTX* ctx = EVP_PKEY_CTX_new(m_privateKey, NULL);
assert(ctx != NULL);
// 设置加密和填充模式
int ret = EVP_PKEY_sign_init(ctx);
assert(ret == 1);
// NOTE 设置签名时，不能使用RSA_PKCS1_OAPE_PADDING这种填充方式
// OAEP 是一种概率性加密填充，每次加密同一明文会产生不同的密文
// 但签名需要确定性，这样才能保证相同数据的签名结果可以被验证
ret = EVP_PKEY_CTX_set_rsa_padding(ctx, RSA_PKCS1_PADDING);
assert(ret == 1);
// 设置签名使用的哈希算法
ret = EVP_PKEY_CTX_set_signature_md(ctx, hashMethods.value(hashType)());
assert(ret == 1);
// 数据签名
size_t outLen = 0;
ret = EVP_PKEY_sign(
ctx, NULL, &outLen, reinterpret_cast<const unsigned char*>(md.data()), md.size());
assert(ret == 1);
unsigned char* out = new unsigned char[outLen];
ret = EVP_PKEY_sign(
ctx, out, &outLen, reinterpret_cast<const unsigned char*>(md.data()), md.size());
assert(ret == 1);
QByteArray signData(reinterpret_cast<char*>(out), outLen);
// 释放资源
delete[] out;
EVP_PKEY_CTX_free(ctx);
return signData;
}5.2、数据校验
5.2.1、哈希值计算
Qt的QCryptographicHash提供了一系列的加密算法实现，其中就包括哈希值计算
QCryptographicHash::Algorithm hashType;
hashType = QCryptographicHash::Sha256;
// 计算哈希值
QCryptographicHash hashCode(hashType);
hashCode.addData(data);
// 目前md存储的是二进制格式数据
QByteArray md = hashCode.result();5.2.2、EVP_PKEY_CTX_new
用于创建与给定密钥对象（EVP_PKEY）相关联的密钥上下文（EVP_PKEY_CTX）。
EVP_PKEY_CTX *EVP_PKEY_CTX_new(EVP_PKEY *pkey, ENGINE *e);参数解释：
pkey：与上下文关联的密钥对象。这可以是一个公钥、私钥或对称密钥对象，具体取决于使用场景。e：可选参数，与上下文关联的引擎（Engine）。如果不需要使用特定引擎，可以传入NULL。
返回值
EVP_PKEY_CTX类型的指针，即新创建的密钥上下文对象
// 创建加密数据的上下文对象
EVP_PKEY_CTX* ctx = EVP_PKEY_CTX_new(m_privateKey, NULL);
assert(ctx != NULL);需要注意的是，使用完密钥上下文后应该调用 EVP_PKEY_CTX_free 函数来释放相应的资源，以避免内存泄漏。5.2.3、EVP_PKEY_verify_init
用于使用非对称密钥进行验签操作的函数
int EVP_PKEY_verify_init(EVP_PKEY_CTX *);参数解释：
- ctx：要进行数据校验操作的密钥上下文
返回值
- 1：成功
- 0：失败
int ret = EVP_PKEY_sign_init(ctx);
assert(ret == 1);5.2.4、EVP_PKEY_CTX_set_rsa_padding
用于设置 RSA 加密或解密操作的填充方式
int EVP_PKEY_CTX_set_rsa_padding(EVP_PKEY_CTX *ctx, int pad);参数解释：
ctx：RSA 加密或解密操作的上下文（EVP_PKEY_CTX）。pad：要设置的加密填充（padding）方式，可以是以下值之一：RSA_PKCS1_PADDING：PKCS#1 填充方式，是最常见的 RSA 填充方式。RSA_PKCS1_OAEP_PADDING：PKCS#1 OAEP 填充方式，带有随机性质的填充方式，安全性更高。RSA_NO_PADDING：不进行填充操作，仅加密或解密数据。
设置签名时，不能使用RSA_PKCS1_OAPE_PADDING这种填充方式，因为OAEP 是一种概率性加密填充，每次加密同一明文会产生不同的密文，但签名需要确定性，这样才能保证相同数据的签名结果可以被验证
返回值
- 1：成功
- 0：失败
ret = EVP_PKEY_CTX_set_rsa_padding(ctx, RSA_PKCS1_PADDING);
assert(ret == 1);5.2.5、EVP_PKEY_CTX_set_signature_md
用于设置签名算法
int EVP_PKEY_CTX_set_signature_md(EVP_PKEY_CTX *ctx, const EVP_MD *md);参数解释：
ctx：指向EVP_PKEY_CTX上下文结构的指针，用于设置签名算法。md：指向EVP_MD结构的指针，表示要使用的签名算法。
签名算法由 OpenSSL 中的 EVP_MD 结构表示，其中包含有关算法的信息，如名称、摘要长度等
返回值
- 1：成功
- 0：失败
const QMap<QCryptographicHash::Algorithm, hashFunc> hashMethods = {
{QCryptographicHash::Md5, EVP_md5},
{QCryptographicHash::Sha1, EVP_sha1},
{QCryptographicHash::Sha224, EVP_sha224},
{QCryptographicHash::Sha256, EVP_sha256},
{QCryptographicHash::Sha384, EVP_sha384},
{QCryptographicHash::Sha512, EVP_sha512},
{QCryptographicHash::Sha3_224, EVP_sha3_224},
{QCryptographicHash::Sha3_256, EVP_sha3_256},
{QCryptographicHash::Sha3_384, EVP_sha3_384},
{QCryptographicHash::Sha3_512, EVP_sha3_512},
};
// 设置校验使用的哈希算法，与签名一致
ret = EVP_PKEY_CTX_set_signature_md(ctx, hashMethods.value(hashType)());
assert(ret == 1);5.2.6、EVP_PKEY_verify
使用非对称密钥进行签名操作的函数
int EVP_PKEY_sign(EVP_PKEY_CTX *ctx,
unsigned char *sig, size_t *siglen,
const unsigned char *tbs, size_t tbslen);参数解释：
ctx：指向EVP_PKEY_CTX上下文结构的指针，表示签名操作的上下文。sig：指向缓冲区的指针，用于存储签名结果。siglen：指向sig缓冲区长度的指针，表示输入时表示sig缓冲区的长度，输出时表示实际写入sig的字节数。tbs：指向要签名的数据的指针。tbslen：要签名的数据的长度。
返回值：
- 1：成功
- 0：失败
// 签名校验
size_t outLen = 0;
ret = EVP_PKEY_verify(ctx,
reinterpret_cast<const unsigned char*>(sign.data()),
sign.size(),
reinterpret_cast<const unsigned char*>(md.data()),
md.size());5.2.7、EVP_PKEY_CTX_free
释放密钥对上下文对象
void EVP_PKEY_CTX_free(EVP_PKEY_CTX *ctx);参数解释：
ctx：指向要释放内存的密钥对上下文对象的指针。
// 释放上下文
EVP_PKEY_CTX_free(ctx);完整示例
bool RSACrypto::varify(const QByteArray& sign,
const QByteArray& data,
QCryptographicHash::Algorithm hashType)
{
// 计算哈希值
QCryptographicHash hashCode(hashType);
hashCode.addData(data);
// 目前md存储的是二进制格式数据
QByteArray md = hashCode.result();
// 创建解密数据的上下文对象
EVP_PKEY_CTX* ctx = EVP_PKEY_CTX_new(m_publicKey, NULL);
assert(ctx != NULL);
// 设置加密和填充模式
int ret = EVP_PKEY_verify_init(ctx);
assert(ret == 1);
// 填充要与签名的一致
ret = EVP_PKEY_CTX_set_rsa_padding(ctx, RSA_PKCS1_PADDING);
assert(ret == 1);
// 设置签名使用的哈希算法
ret = EVP_PKEY_CTX_set_signature_md(ctx, hashMethods.value(hashType)());
assert(ret == 1);
// 签名校验
size_t outLen = 0;
ret = EVP_PKEY_verify(ctx,
reinterpret_cast<const unsigned char*>(sign.data()),
sign.size(),
reinterpret_cast<const unsigned char*>(md.data()),
md.size());
EVP_PKEY_CTX_free(ctx);
if (ret == 1)
return true;
return false;
}
