前言

我的技术博客从新浪搬家到CSDN的时候，有一些小的感觉没什么用的博客都删掉了… 结果，今天有位朋友给我微博留言，表明其正在研究Pairing-Based Cryptography Library函数库，发现我相关的这篇博客被我删除了，问我能否回复一下… 在此要给开发PBC以及密码学的朋友们说声抱歉哈！每一篇博客的价值并非是总访问量问题这么简单，每一篇博客都有不同的受众群体。因此，我应该把我认为有价值，有用的，可以帮助到大家的博客都搬移过来。

因此，我决定在CSDN我的技术博客中恢复这一篇对做密码学相关朋友有帮助的博客。如果因为我删除博客而对朋友们有一定的影响，我再次向大家道歉！

另外，我实验室的师弟师妹们根据我的Guideline配置后，也遇到了一些问题，再次我也一并写在这一篇恢复博客中，供大家参考。因为每一台电脑的情况都有所不同，因此即使是严格的技术博客，也可能无法考虑到各种情况，希望大家见谅。如果有任何问题，欢迎给我发送邮件，或者直接在博客下面留言，我将尽我所能帮助到大家，如有必要，我们可以进一步在QQ上，微信上，甚至当面交流：）我的邮箱是：footman_900217@126.com。

主观动机

我自己是搞密码学的，实现的时候免不了用用Linux C；有时候也玩点GPS、北斗接收机什么的，再有时候玩玩Android什么的，没准过几天还能玩玩Windows8（刚刚从MSTC那边定了一个SurfacePro，这是转入.NET开发的节奏么…）。除了Windows这个蛋疼的平台（唉，要不是Windows上面有一个传说中的Microsoft Office和各种游戏，我早就彻底用Ubuntu了！LaTeX部分解决了这个问题，但是大多数人还是得用Word，PPT，Visio什么的吧，这个真心没办法），前面几个还都是挺好玩的。

言归正传，密码学里面有个东西叫做双线性对（Bilinear Pairing），只要是最近10年做密码学的人肯定知道这个推动密码学发展的数学函数了。Stanford网络安全实验室（负责人叫做Dan Boneh，是我最崇拜的密码学家，没有之一！）在Linux平台下用C语言开发了一个叫做PBC（Pairing-Based Cryptography） Library的东西，实现了双线性对，并且是遵守开源协议的，因此成为了密码学家验证方案正确性，以及测试方案效率的不二选择。但是这个库对于刚刚接触Linux的朋友们来说还真挺难驾驭的，尤其是习惯在IDE环境里面开发的朋友们来说，特别是喜欢在Eclipse开发的朋友们…这PBC库的使用满足了EclipseCDT开发的所有问题，列举如下：

1. PBC安装之前要先安装GMP，而如何从源代码安装软件是使用Linux必须要学会的。
2. PBC按照默认配置安装后，so和a文件存放于/usr/local/lib/文件夹中，一般的软件也都是这样。但是头文件放置在/usr/local/include/pbc/文件夹中，也就是说PBC库在/usr/local/include中建了一个文件夹，然后把头文件放在了里面。这一下挡住了很多想在Eclipse下用PBC开发的人，因为不配置的话Eclipse找不到这个头文件的目录。
3. 如果想运行PBC中的example，都需要在main函数传参数，也就是把常数文件路径通过main传参。在Terminal中给main传参大家都会，但是如何在Eclipse中给C的main函数传参？这又挡住了很多人。
4. 根据PBC官网的说法，因为PBC的实现中有个Bug，因此需要给Linux C编译器多传入一个参数。这个参数怎么在Eclipese里面配置呢？这进一步把朋友们逼疯了…
5. 密码学中还有一个非常知名的库，就是OpenSSL中的Crypto库。这个库几乎包含了所有的密码学相关函数。但是想在Eclipse中应用OpenSSL中的Crypto库开发比PBC更繁琐一些，这是因为默认安装OpenSSL后，其Crypto库竟然根本不在/usr/local/lib里面，而是直接在/usr/local/目录下面建了一个SSL文件夹，然后把所有的头文件和库文件放在这个文件夹里面。

因此，我觉得很有必要写一篇博客总结一下Eclipse中C开发所需要的各种配置。一方面是给自己留一个笔记，另一方面以后实验室再来师弟师妹就不用自己再讲一遍了，也是为我节省点体力吧：）

客观动机

最近自己在搞Android上面的PBC开发，写个Server端写个Client端，Server端是Java+ Linux C混合编程；Client端是Java+ NDK C混合编程。客观条件也得让我把整个配置环境跑通吧！

内容介绍

本篇博客不会详细介绍的内容

（1）Eclipse + CDT的安装

Eclipse的安装太简单了，Ubuntu下面直接apt-getinstall eclipse就行了，如果找不到安装包请修改Ubuntu的软件源。不过apt-get所安装的Eclipse版本比较旧，如果想安装新版的Eclipse，请参考Eclipse官方网站给出的安装方法。Eclipse官方网址：http://www.eclipse.org/。

CDT的安装也相当简单，请参考EclipseCDT插件官方网站给出的安装方法。

（2）GMP以及PBC的源代码安装

经典三部曲：./configure，make，makeinstall。GMP官方网址：http://gmplib.org/；PBC官方网址：http://crypto.stanford.edu/pbc/。

（3）JNI技术以及NDK技术

这里不会讨论JNI技术本身和NDK技术本身。不过，如果以后大家需要的话，我会提供一个比较通用的JNI封装库和一些我写JNI的经验，没准可以帮助到大家。当然啦，也没准会误导大家…

（4）GMP、PBC以及OpenSSL在Android上面的移植方法

这个还是不写在博客里面了…据我在网上搜索，还没有介绍PBC如何移植的方法，可能是因为这个库本身不会有太多人用吧。PBC的移植方法和导航软件中常用的FFTW库移植方法很像，FFTW库网上有很标准的移植方法介绍，而且经过测试是正确的，大家可以自己移植一下试一试。GMP库以及OpenSSL库在开源社区里面都有移植成功的现成库，大家可以直接拿过来用，亲测没问题！

PS：这里要跟想用Java开发PBC的朋友们补充一下，PBC有个相关的东西叫做jPBC，官方网站上说是开发了一个能用Java直接开发PBC的函数库。当时我自己也兴奋了半天（不用移植PBC了啊！），结果研究了好久还是不知道这玩意怎么用。官方网站还给出了一个Android的实例apk，说已经可以在Android上面调用PBC了，但是没给出移植代码，我自己测试了一下，好像是可以用的，但是可以用管什么，自己调不了啊！一怒之下自己移植了一个，终于可以用了…

PPS：这篇博客写完后，我现在一直在用jPBC了，因为确实封装的非常好啊！而且，现在jPBC确实可以在Android上面使用，不过需要调一下。如果我调通了，可以跟大家分享一下如何使用jPBC在Android上面进行开发。我可以确信，jPBC的封装比我自己移植的PBC好用！

PPPS：在我配置、移植、编程过程中遇到过很多问题，也各种Baidu、Google过，结果发现大多数的搜索结果都不能用。最让我气愤的是，不能用的还被很多人一遍一遍的转发。在此我想呼吁一下喜欢写技术博客的朋友们，转发当然没问题，但请大家务必自己测试一下！有的时候原文可以用，但是在别人的电脑上面可能因为操作系统问题、环境问题等等不能使用，需要进行一些额外的配置，还请补充一下，造福大家嘛。

本篇博客将要介绍的内容

（1）一个bls.c在Eclipse下的运行实例配置

走下来整个配置流程，Eclipse中C编程的配置基本上就没问题了。个别有关JNI和NDK的问题我会在后面补充。

（2）一个Java JNI中Java+ C混合编程的配置参考

这种混合编程如果一步一步截图问题实在太多了，我就拿出了一个自己弄好的项目，把配置一个一个截图放上来，并且给出说明。如果朋友们遇到一些特定的问题，可以给我留言，如果能帮助到大家我会尽量回复的。

（3）总结

主要说明Eclipse中C配置的原理，Eclipse中JNI的原理。

BLS签名方案的运行实例

准备工作

作为开发人员，想使用一个函数库，当然要先阅读以下函数库的说明文档了。下图是有关PBC库使用以及配置的说明，是从PBC官方网站下面截图来的。

也就是说，如果想在自己的Code中应用PBC库，要给出那么多的配置。没关系，我们一步一步来。首先，我们用Eclipse新建一个C工程。这里注意，实际上可以选择建立CProject或者C++ Project。如果选择的是C Project，默认就是用gcc编译；如果选择C++Project，默认选择g++编译。

之后，选择Empty Project，在后面选择用Linux GCC编译，因为我们的程序是要直接运行在Ubuntu系统下的。crossgcc是交叉编译，这个大家都懂的~

选择完毕后直接点击Finish就可以了，不用再进行其他的配置。完毕后，我们从PBC源代码中把bls.c文件import进来，或者在工程下新建一个bls.c源文件，然后把PBC源代码中的bls.c直接粘贴过来就行了。粘贴完毕后编译一下，各种报错…

有关compile的问题

我们首先看第一个错误，这是include文件没有找到。这个错误对应的就是PBC的include文件存放问题了。右键点击项目，选择Property...，在打开的对话框中找到C/C++ Build中的settings，在GCC Compiler的Includepaths中把头文件的目录添加进来，如图。

这样就解决了有关compile的问题。

有关link的问题

完成上一节介绍的步骤后我们关闭对话框，再编译，会发现include的报错已经没有了，但是变成了别的报错，如图。

这一堆错误实际上是因为我们没有添加库文件。还是打开项目的Property对话框，同样在C/C++Build中的Settings，在GCCLinker的Libraries中，分别将库文件pbc以及库文件路径添加其中。注意，库文件前边不用加lib，比如库文件叫做libpbc.so或者libpbc.a，那么Include Libraries中添加pbc即可，如图。

完毕后，我们关闭，再编译，所有的错误都消失了！不过，观察bls.c的main函数，我们会发现main要求我们将常数文件存放路径通过main函数传递进来。这个如何设置呢？右键点击项目，选择Run->RunConfiguration...，选择Arguments标签页，在下面把传递的参数打进去，如图。

完成后点击Apply，再次运行程序，就能得到bls.c正确的输出了，如图。

到此，有关bls.c的一个实例就介绍完毕了。

有关PBC Bug的问题

在我师弟师妹们配置的时候，出现过一个别的错误。具体的错误截图我实在是找不到了…如果按照我上面的配置，还是有问题的话，可以看一下PBC官方网站的一个解释：

因此，大家需要弄出-I和-rpath参数来。这两个参数的设置在Eclipse中的Properties->miscellaneous项设置，直接把命令粘贴过去即可。

有关取消BLS.c中main函数传参的问题

在实际开发中，我们一般都不太希望在main函数直接传参，这是因为如果将这些密码学方案移植到手机端后，这个工程就和Java工程合并在一起了。因此，这个工程需要在main函数中自己找到文件路径，然后读取参数，再进行初始化。实际上，在PBC中并没有给出这样的设置。一种比较好的解决方法是稍微修改一下PBC中的源代码，使其支持直接根据手写的文件路径来读取参数，而不用从main函数中传参来获得文件路径了。

需要修改的文件为include/pbc_test.h文件。我们只需要修改pbc_demo_pairing_init函数，让其传一个文件路径进来，根据文件路径读取即可。这样，在main函数中，我们只需要写死一个char s[]变量为文件路径，然后将char s[]传给pbc_demo_pairing_init函数即可。修改后的pbc_demo_pairing_init函数如下。

static inline void pbc_demo_pairing_init(pairing_t pairing, char* filename) {
  char s[16384];
  FILE *fp;

  fp = fopen(filename, "r");
  if (!fp){
	  pbc_die("error opening %s", filename);
  }
  size_t count = fread(s, 1, 16384, fp);
  if (!count){
	  pbc_die("input error");
  }
  fclose(fp);

  if (pairing_init_set_buf(pairing, s, count)) pbc_die("pairing init failed");
}

修改后的调用函数如下。

//char* c_filepath = ...;
pbc_demo_pairing_init(pairing, c_filepath);

这样就可以得到我们想要的结果了~要注意的是，文件路径不能够过长，不过16384这么长的路径肯定已经够了… 实在不够大家就再修改参数！

gcc中各个参数在Eclipse中的对应

其实，细心的朋友们如果仔细观察Eclipse编译、链接、运行时候的输出，以及Eclipse中项目属性的描述后，就能很容易发现其中的关键点。实际上Eclipse的CDT和其他的IDE是一样的，都是给用户提供一个界面帮助用户编程，实际上还是在后台执行例如gcc、make等等的命令。我们观察报错的那几张图，实际上Eclipse在后台执行了下面的命令：gcc -O0 -g3 -Wall -c -fmessage-length=0 -MMD -MP -MF”bls.d”-MT”bls.d” -o “bls.o” “..bls.c”
也就是说，Eclipse执行的命令和我们在Terminal中执行的编译命令是一样的。我们在Eclipse中的配置，实际上都是为了在这一行命令后面加东西。在上面的配置中，GCCCompiler中的include页面加的是-I；GCC Linker中的Library页面加的是-l；LibraryPath页面加的是-include。我们把这几个命令对应起来，实际上就是PBCManual中所说的-I，-l以及-include。
明白了这一点，我们在后面的开发中，如果遇到了什么问题，可以在gcc命令中找对应的参数，然后在Eclipse项目配置中，找到对应的参数添加地点，把参数加进去就行了。举例来说，比如我们要使用OpenSSL中的Crypto库，我们就在GCCLibrary中的Libraries添加crypto，然后再LibraryPaths中添加/usr/local/ssl/lib即可。

有关Java JNI在Eclipse中的开法以及Android中NDK在Eclipse中的开发

Eclipse对于Java的支持是前所未有的（毕竟Eclipse本身就是Java开发的嘛），既然对Java有着非常优秀的支持，那么对于Java的JNI技术当然也有非常好的支持了。

实际上，Eclipse是支持Java +C的混合编程的，而且可以做到一个工程分别是Java工程和C工程。也就是说，如果需要在C下面开发，那么就切换到C/C++模式；如果是Java工程，那么就切换到Java模式开发即可。不过这样混合开发需要一点点的设置。设置什么呢？很简单，就是设置让Java工程如何找到C工程编译出的so文件，并在Java端执行。毕竟我们自己虽然知道so文件存放在何处，但是JRE不知道也是白搭。下面分别讲解这一部分的设置方法。

将Java工程转换为C工程

在Eclipse菜单中选择New->Others，在弹出的对话框中选择Convert to a C/C++ Project，如图。

点击Next，后面的步骤中要注意几点：

（1） Project Type不是Empty Project了，而是StaticLibrary，毕竟我们这里要编译成的是一个so文件，供Java调用嘛。

（2） 如果要在Ubuntu下面运行，仍然选择Linux GCC编译器。

点击Finish以后，Eclipse就会把这个Java工程转换为一个C/C++工程。接下来，可以像上面介绍的一样，在C环境下开发StaticLibrary了。

以例子说明Static Library的配置

我以一个例子来说明StaticLibrary的配置。我的这个例子是我开发的一个程序的Server端，是Java程序，应用JNI调用PBC实现双线性对运算，同时应用JNI调用Crypto库实现sha1的运算。

首先，我们用的是GCC编译器，所以Properties中的GCC C++Compiler的配置对我们来说完全没有用。如果大家不确定用的到底是GCC C还是GCCC++，可以都配置一遍，反正就是点点鼠标的事情嘛。 

JNI中和一般C程序最大的区别就是，JNI中gcc编译命令中需要加入-fPIC参数，否则会报错，加这个参数的方法如下图。另外，下图中还显示了整个gcc的参数，实在是好长…所以用惯了Eclipse，就不用每次都在Terminal中敲入那么多的命令，也不用自己写make文件了哈。

includes中，加入pbc，ssl头文件以外，还有一个重要的头文件就是JNI的jni.h头文件。如果使用apt-getinstalljava等类似的命令安装JDK的话，这个头文件的位置是/usr/lib/jvm/java-1.6.0-openjdk/include。其中，java-1.6.0-openjdk是系统中java的版本号，大家可以自己看一下自己文件系统的目录，看看自己的实际目录是什么，一般来说不同时期安装的JDK目录都有所不同。

仅仅添加jni.h，直接编译的话Eclipse还是会报错。还需要添加/usr/lib/jvm/java-1.6.0-openjdk/include/linux这个头文件目录。具体报错内容是什么我确实记不清了，朋友们如果自己遇到问题可以留言帮我补充下哈。

GCC C++Linker中可以看到链接所加的所有参数，如下图。

Libraries中需要加入gmp，crypto，以及pbc。因为系统默认目录中没有crypto的目录，因此要在下面的Library search path中增加/usr/local/ssl/lib目录。注意，有的系统可能自己连/usr/local/lib都找不到，要在Library search path中把这个默认的目录也加入进来。

完成了上述步骤后，就可以开发、编译、生成so文件了。so文件生成在工程目录下面的Debug文件夹下面。然后，当我们开开心心地切换到Java模式，将Library引入，运行程序以后发现…竟然抛异常！抛异常的原因是系统找不到staticlibrary。这是因为我们没告诉JRE这个工程去哪里找so库。

右键点击项目，Property，弹出的对话框中选择Java Build Path，在Libraries选项卡中有一个叫做Nativelibrary locations: (None)。把这个location改成Debug就可以了。

这样，JRE就可以找到so库存放的位置，并且正确地调动so文件，执行Native Code了。

有关Android NDK

AndoridNDK也可以按照类似的配置进行。不过有一些区别。Android NDK的Native Code代码编译并不是用LinuxGCC的，而是用ndk-build编译的，因此要在属性对话框中将编译器设置为ndk-build。另外，Android中，是不用设置NativeLibrary的位置的。我们只需要在工程文件目录下面建立一个jni文件夹，并且把什么sourcecode、Android.mk、以及Application.mk编写完毕后一股脑放在里面，然后直接执行ndk-build。因为Android.mk中会写明工程名称，所以ndk-build会自己在工程文件夹下面建立obj文件夹以及libs文件夹，并且把编译好的so文件放入其中，而且可以自动将库函数加入到Android应用程序中。

具体的配置过程我实在是有点忘了，在下次开发Android +C混合编程的项目时我会记得一步一步截图放在博客中，供大家参考。

这篇碎碎念的博客就写到这里了。如果大家有任何有关Android NDK、Java JNI、EclipseC编程配置的问题，欢迎在下面留言，我很高兴能和全国各地的朋友们一起讨论好玩的技术！

最后

以上就是忧虑香氛为你收集整理的Ubuntu Eclipse中Pairing Based Cryptography编程配置详解前言内容介绍BLS签名方案的运行实例gcc中各个参数在Eclipse中的对应有关Java JNI在Eclipse中的开法以及Android中NDK在Eclipse中的开发的全部内容，希望文章能够帮你解决Ubuntu Eclipse中Pairing Based Cryptography编程配置详解前言内容介绍BLS签名方案的运行实例gcc中各个参数在Eclipse中的对应有关Java JNI在Eclipse中的开法以及Android中NDK在Eclipse中的开发所遇到的程序开发问题。

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