Windows 下PBC库的安装和配置

た入场券 2021-11-29 04:14 1554阅读 0赞

# 背景 #

PBC库是一个基于双线性对的密码学库，这库在公钥密码学中使用非常广泛。

这个库在Linux下的安装非常的简单，有些只会纸上谈兵的人需要在WIN下做，呵呵。

但是没办法，需求到了，硬着头皮也要写完，对于一些只会谈兵的人，呵呵。

现在主要介绍下参考的一个文章：

[最全的一个win下配置pbc文档][win_pbc]

PS:本文主要是集合各个博客的优点总结一下。

其实在这文章中，已经把细节交代清楚了，但是我为什么还要写这个博客？原因有以下的几个：

1.防止自己忘记。

2.对于PBC库的原理我想好好说明下，对于新手来这还是不容易的。

首先，使用PBC库在Win下编程的思路如下：

1.将PBC GMP 这两个库的源码借用MINGW来编译成静态的库文件。

2.编程时，将编译好的lib库文件引入你的工程中即可。

# 如下的关键问题要解决： #

##      1.下载获取GMP和PBC的源码 ##

##      2.安装MINGW ##

##      3.在Windows下使用MINGW把他们编译成静态库文件 ##

##      4.正确配置VS环境 ##

##      5.可能遇到的问题以及解决方法 ##

下面详细说下细节，上文链接里边也有，我做个备份并加上自己安装时的一些体会。

### 1.下载获取GMP和PBC的源码 ###

PBC库：[http://crypto.stanford.edu/pbc/][http_crypto.stanford.edu_pbc]

自己编译选择PBC library source code。

GMP：[https://gmplib.org/][https_gmplib.org]

PBC库是依赖GMP库的，所以必须先搞GMP再搞PBC库。

好了，将这两个库解压好，我们进入下一步。

### 2.安装MinGW： ###

同样这里引用博客如下：[WinGW编译GMP和PBC][WinGW_GMP_PBC]

MinGW源码位置：[https://sourceforge.net/projects/mingw/files/][https_sourceforge.net_projects_mingw_files]

这个软件非常好安装，我们直接按照正常安装就好，这是在Win下模拟Linux下编译GMP和PBC的平台。

基本上按照如下的几个内容全部安装就好，就是Basic Setup 里边的这几个部分一定要安装好

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3ptcmxpbnV4_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

接着就是使用它来编译我们的GMP和PBC库了，配置WinGW的路径如下：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3ptcmxpbnV4_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

### 3.在Windows下使用MINGW把他们编译成静态库文件![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3ptcmxpbnV4_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][] ###

进入gmp目录后输入：

./configure CPPFLAGS="-D\_\_USE\_MINGW\_ANSI\_STDIO=0"--enable-static --disable-shared

make

make install

其中，CPPFLAGS="-D\_\_USE\_MINGW\_ANSI\_STDIO=0"在此后编译PBC静态库时才需要，若只编译PBC动态库，则不需要此步，--enable-static --disable-shared可根据编译的是静态库还是动态库作相应的改变。

在这里我们编译GMP静态库，编译成功后，取出libgmp.a和gmp.h两个文件，我是在D盘下新建了两个文件夹，在d:/lib文件夹下放libgmp.a，在d:/include文件夹下放gmp.h。

3.    在http://crypto.stanford.edu/pbc/ 上下载PBC库的源代码，在msys中，输入：

./configureLDFLAGS="-Ld:/lib -lgmp"CPPFLAGS="-Id:/include" --enable-static --disable-shared

make

make install

这里我们编译的是静态库，得到libpbc.a（若需要编译动态库，可将./configure那步后面改为--disable-static --enable-shared，则可得到libpbc-1.dll）

4. 得到libpbc.a（在编译源码目录下）、libgmp.a（在编译源码目录下）、libgcc.a（在MinGW安装文件夹下）、libmingwex.a (在MinGW安装文件夹下）四个文件。

5.这里得到的这四个文件就是我们需要的了。

### 4.正确配置VS环境 ###

这里有一个不错的配置方法一：[VS配置方法一][VS]

方法一是一种比较正常的配置方法，如下所示：

现在将配置的过程以图的形式展示一遍。

![Center][]

打开VS2010，鼠标放在你自己的项目上，右击，选择>属性，之后就出来上面的截图页面了，我已经标好了顺序，在红色标号4 这里注意，附加包含目录就是把PBC文件的include目录下所有的.h文件附加进去，还要再把gmp.h文件附加进去，其中gmp.h我已经放在了网盘的include.rar文件中，可以直接解压之后把整个include目录附加。接下来在上面的页面中配置链接器：

![Center 1][]

同理注意第3步，这一步把用MinGW编译生成的libpbc.a、libgmp.a、libgcc.a、libmingwex.a文件附加，这四个.a文件我已经放到网盘中了，可以自行下载之后按照步骤附加。

![Center 2][]

最后是命令行参数配置：

![Center 3][]

命令行参数配置是为了运行时，使程序找到自己运行时需要的参数，这里我选择了PBC\\param下面的a.param参数来作为运行参数，此处就直接填写了a.param,大家可以用根据自己的需要自行选择此文件夹下的参数。这个a.param要事先放到自己的项目下面，为了防止运行时找不到参数，我将这个a.param在项目文件夹和项目的Debug文件夹下都放了一个。

![Center 4][]

![Center 5][]

这些都选择好之后。点击“应用”、“确定”。我们就可以进行VS2010中的PBC库开发了。

在用VS2010运行程序时,先生成解决方案，然后在选择开始调试不执行，这样是为了避免VS中运行控制台程序时出现控制台一闪而过的情况。

这里有一个不错的配置方法二：[VS配置方法二][VS 1]

拷贝到VS2010工程下，并使用\#pragma comment(lib,"xxx.lib")加载，当然也可设置工程属性加载。在包含头文件后(pbc相关、gmp.h)编译链接工程。

### 5.可能遇到的问题以及解决方法 ###

1.关于安全类型检查的错误，VS 2010 后都有一种参数类型的强制检查，我们关闭它，如下所示：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3ptcmxpbnV4_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

包括警告等级，SDL检查，警告视为错误都进行修改即可。

3.如下错误

*  configure: error: No usable M4 in $PATH or /usr5bin

解决方法：在mingw中下载m4包

*  flex not found

解决方法：下载flex-2.54.1.exe安装，[下载链接][Link 1] 然后在安装目录中找到flex.exe，将flex.exe拷贝到C:\\MinGW\\msys\\1.0\\bin文件夹中。

*  studio 调试时提示**attribute**错误（其中这个错误我遇到了，其他的没有遇到，我说说这个）
 *  解决方法：[解决方法][Link 2]  这个原因主要是GCC下的一些写法和WIN下的写法不同导致的，所以只需要替换两个文件的部分内容即可，具体内容如下：pbc\_utils.h 中替换如下内容：

From

/*@manual log
    Reports error message and exits with code 128.
    */
    void pbc_die(const char *err, ...)
        __attribute__((__noreturn__))
        __attribute__((format (printf, 1, 2)));
    
    /*@manual log
    Reports informational message.
    */
    void pbc_info(const char *err, ...)
        __attribute__((format (printf, 1, 2)));
    
    /*@manual log
    Reports warning message.
    */
    void pbc_warn(const char *err, ...)
        __attribute__((format (printf, 1, 2)));
    
    /*@manual log
    Reports error message.
    */
    void pbc_error(const char *err, ...)
        __attribute__((format (printf, 1, 2)));

/*@manual log
    Reports error message and exits with code 128.
    */
    #ifdef _MSC_VER
    
    __declspec(noreturn) void pbc_die(const char *err, ...);
    
    #else
    
    void pbc_die(const char *err, ...)
    __attribute__((__noreturn__))
    __attribute__((format(printf, 1, 2)));
    
    #endif
    
    /*@manual log
    Reports informational message.
    */
    #ifdef _MSC_VER
    
    void pbc_info(const char *err, ...);
    
    #else
    
    void pbc_info(const char *err, ...)
    __attribute__((format(printf, 1, 2)));
    
    #endif
    
    /*@manual log
    Reports warning message.
    */
    #ifdef _MSC_VER
    
    void pbc_warn(const char *err, ...);
    
    #else
    
    void pbc_warn(const char *err, ...)
    __attribute__((format(printf, 1, 2)));
    
    #endif
    
    /*@manual log
    Reports error message.
    */
    #ifdef _MSC_VER
    
    void pbc_error(const char *err, ...);
    
    #else
    
    void pbc_error(const char *err, ...)
    __attribute__((format(printf, 1, 2)));
    
    #endif

第二个文件 pbc\_curve.h

From

#pragma GCC visibility push(hidden)
    // Internal:
    
    element_ptr curve_x_coord(element_t e);
    element_ptr curve_y_coord(element_t e);
    element_ptr curve_a_coeff(element_t e);
    element_ptr curve_b_coeff(element_t e);
    element_ptr curve_field_a_coeff(field_t f);
    element_ptr curve_field_b_coeff(field_t f);
    
    void curve_from_x(element_ptr e, element_t x);
    void curve_set_si(element_t R, long int x, long int y);
    void curve_set_gen_no_cofac(element_ptr a);
    
    #pragma GCC visibility pop

// Internal:
    
    element_ptr curve_x_coord(element_t e);
    element_ptr curve_y_coord(element_t e);
    element_ptr curve_a_coeff(element_t e);
    element_ptr curve_b_coeff(element_t e);
    element_ptr curve_field_a_coeff(field_t f);
    element_ptr curve_field_b_coeff(field_t f);
    
    void curve_from_x(element_ptr e, element_t x);
    void curve_set_si(element_t R, long int x, long int y);
    void curve_set_gen_no_cofac(element_ptr a);

*  visual studio 调试时提示：
 *      “”Win32Project3.exe”(Win32): 已加载“C:\Windows\SysWOW64\ntdll.dll”。无法查找或打开 PDB 文件。
        
        “Win32Project3.exe”(Win32): 已加载“C:\Windows\SysWOW64\kernel32.dll”。已加载符号。
        
        “Win32Project3.exe”(Win32): 已加载“C:\Windows\SysWOW64\KernelBase.dll”。无法查找或打开 PDB 文件。
        
        “Win32Project3.exe”(Win32): 已加载“C:\Windows\SysWOW64\msvcr120d.dll”。已加载符号。
        
        程序“[4308] Win32Project3.exe”已退出，返回值为 0 (0x0)。
    
     
 *  <table> 
     <tbody> 
      <tr> 
       <td>&nbsp;</td> 
       <td> <p>&nbsp;</p> </td> 
      </tr> 
     </tbody> 
    </table>
    
    解决方法：[解决方法][Link 3]
 *  无法解析\_snprintf   解决方法：在提示的文件（GMP和PBC库的源码文件）里找到snprintf，并在其前面加下划线变成\_snprintf，然后重新编译GMP和PBC库，将得到新的libpbc.a、libgmp.a拷贝到VS工程下，再次编译链接运行。或者将文件夹中的libmingwex.a也加载入工程，即可解决问题。.若报错"无法解析\_snprintf"，应该在提示的文件（GMP和PBC库的源码文件）里找到snprintf，并在其前面加下划线变成\_snprintf，然后重新编译GMP和PBC库，将得到新的libpbc.a、libgmp.a拷贝到VS工程下，再次编译链接运行。或者将文件夹中的libmingwex.a也加载入工程，即可解决问题。

[win_pbc]: https://ianxin.github.io/2018/01/02/win10%E4%B8%8B%E4%BD%BF%E7%94%A8MINGW%E7%BC%96%E8%AF%91PBC%E5%BA%93/
[http_crypto.stanford.edu_pbc]: http://crypto.stanford.edu/pbc/
[https_gmplib.org]: https://gmplib.org/
[WinGW_GMP_PBC]: https://blog.csdn.net/trustbo/article/details/10948139
[https_sourceforge.net_projects_mingw_files]: https://sourceforge.net/projects/mingw/files/
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3ptcmxpbnV4_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20211129/e70dedce62484016a447fd37164027fc.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3ptcmxpbnV4_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20211129/3830a5f002f24ab2a2a42d8a6ec2749d.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3ptcmxpbnV4_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20211129/12c0bb98e75d4933a44e7a339527a5d9.png
[VS]: https://blog.csdn.net/qifuchenluo/article/details/45745401
[Center]: /images/20211129/422a671cf41d4f359e62afbaccb7a350.png
[Center 1]: /images/20211129/f66c1e21dd19435c88fccefec95e1f39.png
[Center 2]: /images/20211129/2744a3f690ba4ac7bd0c1f8f8b46c9b3.png
[Center 3]: /images/20211129/feae16b07bad4bf292ad41ce8c9168ae.png
[Center 4]: /images/20211129/79a3b2801abc488da6ef92f09ad6a68e.png
[Center 5]: /images/20211129/0ac97a0bb6bc464a85d46ec0ddcad3cd.png
[VS 1]: http://www.voidcn.com/article/p-mkkkqyjg-bbv.html
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3ptcmxpbnV4_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20211129/5acbe82f81254adc9274880a8997c68e.png
[Link 1]: https://nchc.dl.sourceforge.net/project/gnuwin32/flex/2.5.4a-1/flex-2.5.4a-1.exe
[Link 2]: https://stackoverflow.com/questions/25446726/running-pbc-in-windows-visual-studio
[Link 3]: https://blog.csdn.net/win_turn/article/details/50468115