AES加密解密C语言实现 - 图文(2)

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{ t[r] = state[r][c]; } for(r=0; r<4; r++) { state[r][c] = FFmul(0x02, t[r]) ^ FFmul(0x03, t[(r+1)%4]) ^ FFmul(0x01, t[(r+2)%4]) ^ FFmul(0x01, t[(r+3)%4]); } } } unsigned char AES::FFmul(unsigned char a, unsigned char b) { unsigned char bw[4]; unsigned char res=0; int i; bw[0] = b; for(i=1; i<4; i++) { bw[i] = bw[i-1]<<1; if(bw[i-1]&0x80) { bw[i]^=0x1b; } } for(i=0; i<4; i++) { if((a>>i)&0x01) { res ^= bw[i]; } } return res; } 其中FFmul为有限域GF(28)上的乘法，标准算法应该是循环8次（b与a的每一位相乘，结果相加），但这里只用到最低2位，解密时用到的逆列混淆也只用了低4位，所以在这里高4位的运算是多余的，只计算低4位。

AddRoundKey（轮密钥加变换） 简单来说就是逐字节相加，有限域GF(28)上的加法是模2加法，即异或 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

void AES::AddRoundKey(unsigned char state[][4], unsigned char k[][4]) { int r,c; for(c=0; c<4; c++) { for(r=0; r<4; r++) { state[r][c] ^= k[r][c]; } } } KeyExpansion（密钥扩展）

将输入的密钥扩展为11组128位密钥组，其中第0组为输入密钥本身 其后第n组第i列 为 第n-1组第i列 与 第n组第i-1列之和（模2加法，1<= i <=3）

对于每一组 第一列即i=0，有特殊的处理

将前一列即第n-1组第3列的4个字节循环左移1个字节，

并对每个字节进行字节替代变换SubBytes 将第一行（即第一个字节）与轮常量rc[n]相加 最后再与前一组该列相加 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

void AES::KeyExpansion(unsigned char* key, unsigned char w[][4][4]) { int i,j,r,c; unsigned char rc[] = {0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80, 0x1b, 0 for(r=0; r<4; r++) { for(c=0; c<4; c++) { w[0][r][c] = key[r+c*4]; } } for(i=1; i<=10; i++) { for(j=0; j<4; j++) { unsigned char t[4]; for(r=0; r<4; r++) { t[r] = j ? w[i][r][j-1] : w[i-1][r][3]; } if(j == 0) { unsigned char temp = t[0]; for(r=0; r<3; r++) { t[r] = Sbox[t[(r+1)%4]]; } t[3] = Sbox[temp]; t[0] ^= rc[i-1]; } for(r=0; r<4; r++) { w[i][r][j] = w[i-1][r][j] ^ t[r]; } } } } 解密的基本运算 AES解密算法与加密不同，基本运算中除了AddRoundKey（轮密钥加）不变外，其余的都需要进行逆变换，即 InvSubBytes（逆字节替代）、InvShiftRows（逆行移位）、InvMixColumns（逆列混淆） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 void AES::InvSubBytes(unsigned char state[][4]) { int r,c; for(r=0; r<4; r++) { for(c=0; c<4; c++) { state[r][c] = InvSbox[state[r][c]]; } } } void AES::InvShiftRows(unsigned char state[][4]) { unsigned char t[4]; int r,c; for(r=1; r<4; r++) { for(c=0; c<4; c++) { t[c] = state[r][(c-r+4)%4]; } for(c=0; c<4; c++) { state[r][c] = t[c]; } } } void AES::InvMixColumns(unsigned char state[][4]) { unsigned char t[4]; int r,c; for(c=0; c< 4; c++) { for(r=0; r<4; r++)