C++实现AES128位加密算法源代码

"该资源提供了一个简单的C++实现的AES加密算法，仅支持128位的密钥。代码可能不够规范，主要功能包括加密过程、解密过程以及相关的轮函数。此外，还包含了S盒和逆S盒的构建，以及关键的GF(2^8)乘法操作。" AES（Advanced Encryption Standard）是一种广泛应用的块加密算法，其基于Rijndael算法，以128位为基本处理单元，支持128、192和256位的密钥长度。在这个C++实现中，AES的加密和解密过程被封装在`AES`类中，以下是一些关键知识点： 1. **密钥长度**：代码中定义了`KEY_SIZE=16`，表示只支持128位密钥，这是AES四种密钥长度中最常见的一种。 2. **状态矩阵**：`state`变量是一个16字节的数组，用于存储加密过程中的数据块。AES将128位的数据分为4行4列的矩阵处理。 3. **轮密钥**：`roundKey`数组存储了扩展后的密钥，用于每一轮的加密和解密。`N_ROUND=11`表示执行11轮加密，对于128位密钥的AES来说是标准的轮数。 4. **S盒与逆S盒**：`SBox`和`InvSBox`分别表示S盒和它的逆运算，用于字节替换操作。S盒是一个非线性的查找表，增加加密的复杂性。 5. **轮函数**： - `EncryptionProcess`和`DecryptionProcess`是整个加密和解密过程的入口。 - `Round`和`InvRound`分别对应正向和反向的轮函数，每轮都包含字节替换、行移位、列混合和加轮密钥四个步骤。 - `FinalRound`和`InvFinalRound`是最后一轮的特殊处理，通常不包含列混合。 6. **其他辅助函数**： - `KeyExpansion`扩展原始密钥到足够的轮密钥。 - `AddRoundKey`将轮密钥与状态矩阵按位异或。 - `SubBytes`和`InvSubBytes`分别执行字节替换和其逆运算。 - `ShiftRows`和`InvShiftRows`进行行移位操作。 - `MixColumns`和`InvMixColumns`是列混合操作，用于增加混淆。 - `BuildSBox`和`BuildInvSBox`生成S盒和逆S盒。 - `InitialState`和`InitialCipherText`初始化输入数据和输出结果。 7. **GF(2^8)乘法**：`GFMultplyByte`和`GFMultplyBytesMatrix`实现了有限域GF(2^8)上的乘法运算，这是扩展密钥和列混合过程中的核心计算。 这个C++实现虽然可能不完全符合标准，但提供了AES算法的基本框架，可以作为学习和理解AES加密原理的参考。需要注意的是，实际应用中应使用经过充分测试和优化的库，如OpenSSL，以确保安全性和性能。