写一个C语言额AES加密函数

时间: 2024-05-16 21:07:31 浏览: 139
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基于C语言的aes加密算法

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好的,我可以帮您写一个C语言的AES加密函数,以下是代码: ``` #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdint.h> #define AES_BLOCK_SIZE 16 typedef struct { uint32_t rk[60]; int nr; } aes_key_t; static const uint8_t sbox[256] = { 99, 124, 119, 123, 242, 107, 111, 197, 48, 1, 103, 43, 254, 215, 171, 118, 202, 130, 201, 125, 250, 89, 71, 240, 173, 212, 162, 175, 156, 164, 114, 192, 183, 253, 147, 38, 54, 63, 247, 204, 52, 165, 229, 241, 113, 216, 49, 21, 4, 199, 35, 195, 24, 150, 5, 154, 7, 18, 128, 226, 235, 39, 178, 117, 9, 131, 44, 26, 27, 110, 90, 160, 82, 59, 214, 179, 41, 227, 47, 132, 83, 209, 0, 237, 32, 252, 177, 91, 106, 203, 190, 57, 74, 76, 88, 207, 208, 239, 170, 251, 67, 77, 51, 133, 69, 249, 2, 127, 80, 60, 159, 168, 81, 163, 64, 143, 146, 157, 56, 245, 188, 182, 218, 33, 16, 255, 243, 210, 205, 12, 19, 236, 95, 151, 68, 23, 196, 167, 126, 61, 100, 93, 25, 115, 96, 129, 79, 220, 34, 42, 144, 136, 70, 238, 184, 20, 222, 94, 11, 219, 224, 50, 58, 10, 73, 6, 36, 92, 194, 211, 172, 98, 145, 149, 228, 121, 231, 200, 55, 109, 141, 213, 78, 169, 108, 86, 244, 234, 101, 122, 174, 8, 186, 120, 37, 46, 28, 166, 180, 198, 232, 221, 116, 31, 75, 189, 139, 138, 112, 62, 181, 102, 72, 3, 246, 14, 97, 53, 87, 185, 134, 193, 29, 158, 225, 248, 152, 17, 105, 217, 142, 148, 155, 30, 135, 233, 206, 85, 40, 223, 140, 161, 137, 13, 191, 230, 66, 104, 65, 153, 45, 15, 176, 84, 187, 22, }; static const uint8_t rcon[11] = { 0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80, 0x1B, 0x36, 0x6C }; static void aes_sub_bytes(uint8_t* state) { uint32_t i; for (i = 0; i < AES_BLOCK_SIZE; ++i) { state[i] = sbox[state[i]]; } } static void aes_shift_rows(uint8_t* state) { uint32_t tmp; // Row 0 does not change // Shift row 1 tmp = state[1]; state[1] = state[5]; state[5] = state[9]; state[9] = state[13]; state[13] = tmp; // Shift row 2 tmp = state[2]; state[2] = state[10]; state[10] = tmp; tmp = state[6]; state[6] = state[14]; state[14] = tmp; // Shift row 3 tmp = state[15]; state[15] = state[11]; state[11] = state[7]; state[7] = state[3]; state[3] = tmp; } static uint8_t gfmul(uint8_t a, uint8_t b) { uint32_t sum = 0; while (b) { if (b & 1) { sum ^= a; } a <<= 1; b >>= 1; if (a & 0x100) { a ^= 0x11B; } } return (uint8_t)sum; } static void mix_column(uint8_t* col) { uint8_t tmp[4]; uint32_t i; for (i = 0; i < 4; ++i) { tmp[i] = col[i]; } col[0] = gfmul(tmp[0], 2) ^ gfmul(tmp[3], 1) ^ gfmul(tmp[2], 1) ^ gfmul(tmp[1], 3); col[1] = gfmul(tmp[1], 2) ^ gfmul(tmp[0], 1) ^ gfmul(tmp[3], 1) ^ gfmul(tmp[2], 3); col[2] = gfmul(tmp[2], 2) ^ gfmul(tmp[1], 1) ^ gfmul(tmp[0], 1) ^ gfmul(tmp[3], 3); col[3] = gfmul(tmp[3], 2) ^ gfmul(tmp[2], 1) ^ gfmul(tmp[1], 1) ^ gfmul(tmp[0], 3); } static void aes_mix_columns(uint8_t* state) { uint32_t i; for (i = 0; i < 4; ++i) { mix_column(&state[i * 4]); } } static void aes_add_round_key(uint8_t* state, const uint32_t* key) { uint32_t i, j; for (i = 0; i < 4; ++i) { j = i * 4; state[j] ^= (uint8_t)(key[i] >> 24); state[j + 1] ^= (uint8_t)(key[i] >> 16); state[j + 2] ^= (uint8_t)(key[i] >> 8); state[j + 3] ^= (uint8_t)key[i]; } } static void aes_generate_key(const uint8_t* key, aes_key_t* aes_key) { uint32_t i, j, k; uint32_t temp; uint32_t* rk; const uint32_t* rc; const uint32_t* rcp; rk = aes_key->rk; aes_key->nr = 10; for (i = 0; i < 4; ++i) { rk[i] = (uint32_t)((key[4 * i] << 24) | (key[4 * i + 1] << 16) | (key[4 * i + 2] << 8) | key[4 * i + 3]); } rc = rcon; rcp = rc++; // Generate the next 44 round keys for (i = 4; i < 44; ++i) { temp = rk[i - 1]; if (i % 4 == 0) { temp = ((uint32_t)sbox[temp & 0xFF]) | ((uint32_t)sbox[(temp >> 8) & 0xFF] << 8) | ((uint32_t)sbox[(temp >> 16) & 0xFF] << 16) | ((uint32_t)sbox[(temp >> 24) & 0xFF] << 24); temp ^= (*rcp << 24); rcp = (++rcp == rcon + 10) ? rcon : rcp; } if (i % 4 == 1) { temp = ((uint32_t)sbox[temp & 0xFF] << 8) | ((uint32_t)sbox[(temp >> 8) & 0xFF] << 16) | ((uint32_t)sbox[(temp >> 16) & 0xFF] << 24) | ((uint32_t)sbox[(temp >> 24) & 0xFF]); } rk[i] = rk[i - 4] ^ temp; } } static void aes_encrypt(const uint8_t* in, uint8_t* out, const aes_key_t* aes_key) { uint32_t i, j; uint8_t state[AES_BLOCK_SIZE]; const uint32_t* rk; memcpy(state, in, AES_BLOCK_SIZE); rk = aes_key->rk; aes_add_round_key(state, rk); for (i = 1; i < aes_key->nr; ++i) { aes_sub_bytes(state); aes_shift_rows(state); aes_mix_columns(state); rk += 4; aes_add_round_key(state, rk); } aes_sub_bytes(state); aes_shift_rows(state); rk += 4; aes_add_round_key(state, rk); memcpy(out, state, AES_BLOCK_SIZE); } void aes_cbc_encrypt(const uint8_t* iv, const uint8_t* in, uint8_t* out, uint32_t len, const uint8_t* key) { aes_key_t aes_key; uint8_t buf[AES_BLOCK_SIZE], prev[AES_BLOCK_SIZE]; uint32_t i, j; const uint8_t* p; aes_generate_key(key, &aes_key); // Encrypt the first block with the IV for (i = 0; i < AES_BLOCK_SIZE; ++i) { buf[i] = prev[i] = in[i] ^ iv[i]; } aes_encrypt(buf, buf, &aes_key); for (i = 0; i < AES_BLOCK_SIZE; ++i) { out[i] = buf[i]; } // Encrypt the remaining blocks with CBC for (p = in + AES_BLOCK_SIZE, i = AES_BLOCK_SIZE; i < len; p += AES_BLOCK_SIZE, i += AES_BLOCK_SIZE) { for (j = 0; j < AES_BLOCK_SIZE; ++j) { buf[j] = p[j] ^ prev[j]; } aes_encrypt(buf, buf, &aes_key); for (j = 0; j < AES_BLOCK_SIZE; ++j) { prev[j] = buf[j]; out[i + j] = buf[j]; } } } int main() { uint8_t key[AES_BLOCK_SIZE] = {0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x0a, 0x0b, 0x0c, 0x0d, 0x0e, 0x0f}; uint8_t in[AES_BLOCK_SIZE] = {0x00, 0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77, 0x88, 0x99, 0xaa, 0xbb, 0xcc, 0xdd, 0xee, 0xff}; uint8_t iv[AES_BLOCK_SIZE] = {0x00, 0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77, 0x88, 0x99, 0xaa, 0xbb, 0xcc, 0xdd, 0xee, 0xff}; uint8_t out[AES_BLOCK_SIZE]; aes_cbc_encrypt(iv, in, out, AES_BLOCK_SIZE, key); for (int i = 0; i < AES_BLOCK_SIZE; i++) { printf("%02x ", out[i]); } return 0; } ```
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