C语言实现AES加密算法源代码详解

本文档是一份C语言实现的AES（高级加密标准）算法源代码，带有详细注释，旨在帮助读者理解和学习电子技术编程中涉及的高级加密技术。AES是一种对称密钥加密算法，特别适用于保护数据安全，常用于网络通信、存储和密码学领域。 首先，代码中包含了必要的头文件`<stdio.h>`和`<string.h>`，用于基本的输入输出操作和字符串处理。AES算法的核心是其基于有限域GF(2^8)的多项式运算，因此定义了一个宏`xtime`，它用于实现一个快速模2^16乘法的高效版本。这个函数利用位移和异或操作来模拟乘法，提高了计算效率。 接着，定义了`Multiply`函数，这是AES算法中的核心矩阵乘法，它将两个GF(2^8)域中的元素进行相乘，涉及到多次异或和`xtime`函数的调用。AES算法的密钥长度通常为128位、192位或256位，该代码中设定的是128位，所以`Nk`（有效轮数）为4，而`Nr`（循环轮数）为10，总轮数为Nk+6。 `RoundKey`数组用于存储加密过程中的轮密钥，长度为240字节，与128位密钥相匹配。`Key`数组则是原始用户提供的128位密钥。`sbox`数组是S-box（置换盒），它是AES算法中的一个关键组件，用于混淆数据，提高加密的复杂性。 S-box数组给出了16进制表示的S-box映射关系，包括了64个不同的值，这些值通过特定的逻辑运算将输入的8位二进制数据转换成其他8位二进制数据，以实现混淆效果。在实际的AES加密过程中，会先将输入块拆分为16字节，然后逐字节应用S-box，再与其他运算步骤（如扩展、混洗等）结合，完成加密。 通过这份C语言源码，学习者可以深入了解AES算法的工作原理和实现细节，这对于理解密码学、网络安全以及软件开发中数据加密的实践有着重要的价值。通过阅读和实践这段代码，可以提升编程技能，同时增强对现代加密技术的理解。