0.はじめに

使う機会があり調べたことをまとめる。
Linuxの機能を用いているらしいため、他の言語で使ったことがある人は多分同じ感覚で使えると思う。

crypt()関数とcrypt_r()関数の二つがあるが、crypt_r()関数はcrypt()関数のリエントラント版、
つまりcrypt()関数はマルチスレッド安全でない一方、crypt_r()関数はマルチスレッド安全である。
２つの関数についてそれぞれ使用例を挙げた後、解説をしようと思う。

注：crypt関数の仕様はOSによって異なるので、正確な内容を知りたい場合はman 3 cryptコマンドを使ってマニュアルを読んでください。
以下の内容はGNU/Linux（Ubuntu18.0.4)での話です。

1.crypt()関数

プロトタイプ宣言は次の通り。
char *crypt(const char *key, const char *salt);
key はハッシュ化したい文字列、
saltはハッシュ化の際に使用する文字列。

戻り値は、
idを指定しなかった場合はハッシュ化されたkey,
idを指定した場合、 (saltの文字列) + "$" + (ハッシュ化されたkey)。
（idについては後述。）

1.1 crypt()関数の使用例

#include<crypt.h>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#define BUFSIZE 1024

int main(void){
  char key[BUFSIZE] = "key"; // ハッシュ化したい文字列
  char salt_origin[BUFSIZE] = "example"; //ソルトの文字列
  char salt[BUFSIZE]; 
  char encrypted[BUFSIZE]; // 結果格納用

  sprintf(salt, "$6$%s", salt_origin); // ソルトの整形、id指定（後述）
  strcpy(encrypted, crypt(key, salt)); //encrypted変数には、
                                       //文字列"$6$example$(ハッシュ化されたkey)"が格納される

  printf("%s\n", encrypted);
}

コンパイルの際には-lcryptオプションをつけること。

2.crypt_r()関数

プロトタイプ宣言は次の通り。
char *crypt_r(const char *key, const char *salt, struct crypt_data *data);

crypt_data構造体はcrypt.hヘッダファイル内で定義されており、ハッシュ結果保存のために使用される。

crypt_data構造体の変数は、1度目のcrypt_r()関数使用でその構造体変数を渡す前にinitializedメンバ変数を0にする必要がある。
keyschedメンバ変数にはハッシュ化した後のkeyが格納される。

2.1.crypt_r()関数の使用例

#define _GNU_SOURCE // crypt_r()関数を使用するためには、このマクロ定義を
                    //どのファイルのインクルードよりも前に記述する必要がある
#include<crypt.h>
#include<stdio.h>

#define BUFSIZE 1024

int main(void){
  char key[BUFSIZE] = "key"; // ハッシュ化したい文字列
  char salt_origin[BUFSIZE] = "example"; // ソルト。
  char salt[BUFSIZE];

  struct crypt_data data; // ハッシュ結果保存のために必要な構造体
  data.initialized = 0; // crypt_r()関数使用の前に行う必要有り。

  sprintf(salt, "$5$%s", salt_origin); // id指定(後述）

  crypt_r(key, salt, &data);
  printf("%s\n", data.keysched); //keyschedメンバ変数には、
                                 //文字列"$5$example$(ハッシュ化されたkey)"が格納される
}

コンパイルの際には-lcryptオプションをつけること。

2.2._GNU_SOURCEについて

crypt_r()関数を使うには、マクロ定義#define _GNU_SOURCEをどのヘッダファイルのインクルードよりも前に行う必要がある。
ソースコードの最初に記述しておくのが無難である。
自分で定義したヘッダファイルを使用する際には、インクルードガードの直後に記述するのが無難である。

3.saltについて

仕様可能文字は[a-zA-Z0-9./]。小文字のアルファベット、大文字のアルファベット、数字、'.'と'/'である。

crypt関数に渡すsaltのフォーマットを整えることによって、ハッシュアルゴリズムを指定することができる。
saltを$(id)$(saltの文字列)$という風にする。
idはハッシュアルゴリズムを指定するための番号である。(ハッシュアルゴリズムについては後述)
（ちなみにsaltの文字列の最後の$マークは省略可能である。）

例. salt = "$5$example";
この例では、ハッシュアルゴリズムをSHA-256で指定し、saltの文字列として"example"を指定している。

idを指定せずに文字列だけ渡すとDES方式でハッシュ化される。

3.1.saltのidとハッシュアルゴリズム

• idとハッシュアルゴリズムの対応表

無指定だとDESになる。DESはSaltを2文字しか使用せず、パスワードは8文字までしか認識しないため、とても脆弱であり、使用は推奨されない。

• ハッシュ化後の文字列の文字数

• saltの文字数
  DES:2文字固定 (saltの文字列の先頭二文字のみ見る、それ以降の文字は無視される )
  MD5:8文字以内 (saltの文字列の先頭8文字のある分だけ見る、それ以降の文字は無視される）

ハッシュアルゴリズムの安全性について、
DES<MD5<SHA-256<SHA-512
と、idの数字が大きくなるほど安全性は高くなる。

4.終わりに

コンパイル時には-lcryptオプションを忘れないこと。

何か間違いなどございましたらご指摘ください。

5.参考

https://linuxjm.osdn.jp/html/LDP_man-pages/man3/crypt.3.html
https://blog.amedama.jp/entry/unix-crypt-3