XNSim/XNSignature/test_integrity.cpp

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <cstring>
#include "XNSignatureVerify.h"

/**
 * @brief 测试文件完整性检测
 * 验证签名是否能检测到文件的任何微小变化
 */
int main()
{
	std::cout << "=== 文件完整性检测测试 ===" << std::endl;

	// 创建测试文件
	std::string testFile = "test_integrity.txt";
	std::ofstream file(testFile);
	if (!file.is_open()) {
		std::cerr << "错误：无法创建测试文件" << std::endl;
		return -1;
	}

	file << "这是一个测试文件，用于验证数字签名的完整性检测功能。" << std::endl;
	file << "任何微小的修改都应该被检测到。" << std::endl;
	file.close();

	std::cout << "1. 创建测试文件: " << testFile << std::endl;

	// 生成密钥对
	std::cout << "2. 生成密钥对..." << std::endl;
	system("./XNSignatureKeygen");

	// 对文件进行签名
	std::cout << "3. 对文件进行签名..." << std::endl;
	system(("./XNSignatureSign " + testFile).c_str());

	// 验证原始签名
	std::cout << "4. 验证原始签名..." << std::endl;
	int result1 = verifySignature(testFile.c_str(), "public_key.pem", (testFile + ".sig").c_str());

	if (result1 == 0) {
		std::cout << "✓ 原始文件签名验证成功" << std::endl;
	} else {
		std::cout << "✗ 原始文件签名验证失败" << std::endl;
		return -1;
	}

	// 测试1：修改文件内容（添加一个字符）
	std::cout << "\n5. 测试1：修改文件内容（添加字符）..." << std::endl;
	std::ofstream modFile1(testFile, std::ios::app);
	modFile1 << "X"; // 添加一个字符
	modFile1.close();

	int result2 = verifySignature(testFile.c_str(), "public_key.pem", (testFile + ".sig").c_str());

	if (result2 != 0) {
		std::cout << "✓ 检测到文件内容修改" << std::endl;
	} else {
		std::cout << "✗ 未能检测到文件内容修改" << std::endl;
		return -1;
	}

	// 恢复文件内容
	std::ofstream restoreFile1(testFile);
	restoreFile1 << "这是一个测试文件，用于验证数字签名的完整性检测功能。" << std::endl;
	restoreFile1 << "任何微小的修改都应该被检测到。" << std::endl;
	restoreFile1.close();

	// 重新签名
	system(("./XNSignatureSign " + testFile).c_str());

	// 测试2：修改文件内容（删除一个字符）
	std::cout << "\n6. 测试2：修改文件内容（删除字符）..." << std::endl;
	std::string content;
	std::ifstream readFile(testFile);
	std::getline(readFile, content);
	readFile.close();

	if (content.length() > 0) {
		content = content.substr(0, content.length() - 1); // 删除最后一个字符
		std::ofstream modFile2(testFile);
		modFile2 << content << std::endl;
		modFile2.close();

		int result3 =
			verifySignature(testFile.c_str(), "public_key.pem", (testFile + ".sig").c_str());

		if (result3 != 0) {
			std::cout << "✓ 检测到文件内容修改" << std::endl;
		} else {
			std::cout << "✗ 未能检测到文件内容修改" << std::endl;
			return -1;
		}
	}

	// 测试3：修改文件内容（替换一个字符）
	std::cout << "\n7. 测试3：修改文件内容（替换字符）..." << std::endl;
	std::ifstream readFile2(testFile);
	std::getline(readFile2, content);
	readFile2.close();

	if (content.length() > 5) {
		content[5] = 'X'; // 替换第6个字符
		std::ofstream modFile3(testFile);
		modFile3 << content << std::endl;
		modFile3.close();

		int result4 =
			verifySignature(testFile.c_str(), "public_key.pem", (testFile + ".sig").c_str());

		if (result4 != 0) {
			std::cout << "✓ 检测到文件内容修改" << std::endl;
		} else {
			std::cout << "✗ 未能检测到文件内容修改" << std::endl;
			return -1;
		}
	}

	// 测试4：修改文件内容（添加空格）
	std::cout << "\n8. 测试4：修改文件内容（添加空格）..." << std::endl;
	std::ifstream readFile3(testFile);
	std::getline(readFile3, content);
	readFile3.close();

	content.insert(10, " "); // 在第10个位置插入空格
	std::ofstream modFile4(testFile);
	modFile4 << content << std::endl;
	modFile4.close();

	int result5 = verifySignature(testFile.c_str(), "public_key.pem", (testFile + ".sig").c_str());

	if (result5 != 0) {
		std::cout << "✓ 检测到文件内容修改" << std::endl;
	} else {
		std::cout << "✗ 未能检测到文件内容修改" << std::endl;
		return -1;
	}

	// 测试5：修改文件内容（改变换行符）
	std::cout << "\n9. 测试5：修改文件内容（改变换行符）..." << std::endl;
	std::ofstream modFile5(testFile);
	modFile5 << "这是一个测试文件，用于验证数字签名的完整性检测功能。\r\n"; // 使用Windows换行符
	modFile5 << "任何微小的修改都应该被检测到。\r\n";
	modFile5.close();

	int result6 = verifySignature(testFile.c_str(), "public_key.pem", (testFile + ".sig").c_str());

	if (result6 != 0) {
		std::cout << "✓ 检测到文件内容修改" << std::endl;
	} else {
		std::cout << "✗ 未能检测到文件内容修改" << std::endl;
		return -1;
	}

	// 测试6：修改文件内容（添加不可见字符）
	std::cout << "\n10. 测试6：修改文件内容（添加不可见字符）..." << std::endl;
	std::ofstream modFile6(testFile);
	modFile6 << "这是一个测试文件，用于验证数字签名的完整性检测功能。" << std::endl;
	modFile6 << "任何微小的修改都应该被检测到。" << (char)0x00 << std::endl; // 添加null字符
	modFile6.close();

	int result7 = verifySignature(testFile.c_str(), "public_key.pem", (testFile + ".sig").c_str());

	if (result7 != 0) {
		std::cout << "✓ 检测到文件内容修改" << std::endl;
	} else {
		std::cout << "✗ 未能检测到文件内容修改" << std::endl;
		return -1;
	}

	std::cout << "\n=== 测试完成 ===" << std::endl;
	std::cout << "✓ 所有完整性检测测试通过！" << std::endl;
	std::cout << "✓ 数字签名能够检测到文件的任何微小变化" << std::endl;

	// 清理测试文件
	system(("rm -f " + testFile + " " + testFile + ".sig").c_str());

	return 0;
}