【C言語】メモリエリアを暗号化（操作）するmemfrob関数の使い方と自作関数

悩んでいる人

C言語でメモリエリアを暗号化（操作）するmemfrob関数の使い方と自作関数を教えて！

こういった悩みにお答えします．

本記事の信頼性

リアルタイムシステムの研究歴12年．
東大教員の時に，英語でOS（Linuxカーネル）の授業．
2012年9月～2013年8月にアメリカのノースカロライナ大学チャペルヒル校（UNC）コンピュータサイエンス学部で客員研究員として勤務．C言語でリアルタイムLinuxの研究開発．
プログラミング歴15年以上，習得している言語: C/C++，Python，Solidity/Vyper，Java，Ruby，Go，Rust，D，HTML/CSS/JS/PHP，MATLAB，Assembler (x64，ARM)．
東大教員の時に，C++言語で開発した「LLVMコンパイラの拡張」，C言語で開発した独自のリアルタイムOS「Mcube Kernel」をGitHubにオープンソースとして公開．
2020年1月～現在はアメリカのノースカロライナ州チャペルヒルにあるGuarantee Happiness LLCのCTOとしてECサイト開発やWeb/SNSマーケティングの業務．2022年6月～現在はアメリカのノースカロライナ州チャペルヒルにあるJapanese Tar Heel, Inc.のCEO兼CTO．
最近は自然言語処理AIとイーサリアムに関する有益な情報発信に従事．

（AI全般を含む）自然言語処理AIの論文の日本語訳や，AIチャットボット（ChatGPT，Auto-GPT，Gemini（旧Bard）など）の記事を50本以上執筆．アメリカのサンフランシスコ（広義のシリコンバレー）の会社でプロンプトエンジニア・マネージャー・Quality Assurance（QA）の業務委託の経験あり．
（スマートコントラクトのプログラミングを含む）イーサリアムや仮想通貨全般の記事を200本以上執筆．イギリスのロンドンの会社で仮想通貨の英語の記事を日本語に翻訳する業務委託の経験あり．

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こういった悩みにお答えします．こういった私が解説していきます．私が大学の授業で初めてC言語を勉強した時は全然できませんでしたが，先生やTA，友人に相談しながら一生懸命C言語を勉強してできるようにな ...

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memfrob関数

void *memfrob(void *s, size_t n);

1	void memfrob(void s, size_t n);

memfrob関数は，メモリエリアsの最初のnバイトのそれぞれの文字を42との排他的論理和（XOR）を計算して暗号化（操作）します．

変換後のデータは，暗号化されているメモリエリアに（再度）memfrob関数を施すことで，元に戻すことができます．

memfrob関数の返り値は，暗号化されたメモリエリアへのポインタです．

memfrob関数は妥当な暗号化ルーチンであるとは言えないことに注意して下さい．

XORを計算する定数を42に固定しているため，簡単に復号できます．

なので，文字列を隠す程度の用途にしか向いていません．

暗号化の基本を学ぶ用途として適切です．

memfrob関数の使い方

memfrob関数の使い方は以下になります．

/*
 * Author: Hiroyuki Chishiro
 * License: 2-Clause BSD
 */
#define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <string.h>

#define BUFSIZE 64

int main(void)
{
  char buf[BUFSIZE];
  size_t len;
  printf("Please input a string: ");
  scanf("%s", buf);

  printf("buf = %s\n", buf);
  len = strlen(buf);
  printf("memfrob() = %s\n", (char *) memfrob(buf, len));
  printf("memfrob() = %s\n", (char *) memfrob(buf, len));

  return 0;
}

* Author: Hiroyuki Chishiro

* License: 2-Clause BSD

#define _GNU_SOURCE

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#define BUFSIZE 64

int main(void)

{

char buf[BUFSIZE];

size_t len;

printf("Please input a string: ");

scanf("%s", buf);

printf("buf = %s\n", buf);

len = strlen(buf);

printf("memfrob() = %s\n", (char *) memfrob(buf, len));

return 0;

}

実行結果は以下になります．

abcと入力するとKHIに暗号化します．

KHIを入力するとabcに復号できることがわかります．

$ gcc memfrob.c 
$ a.out 
Please input a string: abc
buf = abc
memfrob() = KHI
memfrob() = abc

$ gcc memfrob.c

$ a.out

Please input a string: abc

buf = abc

memfrob() = KHI

memfrob() = abc

memfrob関数の自作関数

memfrob関数の自作関数は以下になります．

/*
 * Author: Hiroyuki Chishiro
 * License: 2-Clause BSD
 */
#include <stdio.h>
#include <string.h>

#define BUFSIZE 64

void *mymemfrob(void *s, size_t n)
{
  size_t i;
  char *p = s;

  for (i = 0; i < n; i++) {
    p[i] ^= 42;
  }

  return s;
}

int main(void)
{
  char buf[BUFSIZE];
  size_t len;
  printf("Please input a string: ");
  scanf("%s", buf);

  printf("buf = %s\n", buf);
  len = strlen(buf);
  printf("mymemfrob() = %s\n", (char *) mymemfrob(buf, len));
  printf("mymemfrob() = %s\n", (char *) mymemfrob(buf, len));

  return 0;
}

* Author: Hiroyuki Chishiro

* License: 2-Clause BSD

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#define BUFSIZE 64

void *mymemfrob(void *s, size_t n)

{

size_t i;

char *p = s;

for (i = 0; i < n; i++) {

p[i] ^= 42;

}

return s;

}