C语言实现AES加密解密(256位ECB模式)
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更新于2024-09-10
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该资源提供了一个使用C语言实现AES(Advanced Encryption Standard)加密解密的示例,特别强调了在ECB(Electronic Codebook)模式下,加密结果与Java中的AES实现保持一致。该实现支持中文字符的加密,但限制密钥长度为32位,加密内容长度为16位。代码中包含了预计算表格(TEST标志启用),用于提高效率。此外,还定义了相关的数据结构和函数来处理加密和解密过程。
在AES加密算法中,ECB是最基础的工作模式,它将明文分成128位的数据块进行独立加密,不考虑数据块之间的关系,因此在处理大量重复数据时可能不够安全。AES有多种工作模式,如CBC(Cipher Block Chaining)、CFB(Cipher Feedback)等,这些模式通过不同的方式结合了前后数据块,提高了安全性。
AES是一种块密码,使用固定大小的密钥(128、192或256位)对128位的数据块进行加密。在这个C语言实现中,选择了256位的密钥长度,提供了更高级别的安全性。AES算法基于替换-置换网络(Substitution-Permutation Network, SPN),通过一系列的替换和置换操作,确保了加密的不可逆性和安全性。
代码中定义的`aes_context`结构体存储了加密和解密的轮密钥(`erk`和`drk`)以及轮数(`nr`)。AES算法中,加密和解密的过程都包含多轮操作,每轮都有特定的步骤,包括字节代换(S-Box)、行位移、列混淆和轮密钥加。
预计算的表格(如`FSb`, `FT0-3`, `RSb`, `RT0-3`, `RCON`等)是AES算法中的关键组成部分。它们用于执行字节代换、行旋转和列混淆等操作。在`aes_gen_tables`函数中,这些表格会被初始化,以便在加密和解密过程中快速查找和使用。
`ROTR8`宏定义了右移8位的操作,而`XTIME`用于扩展XOR操作,这是AES中线性变换的一部分。`MUL`函数则实现了GF(2^8)域上的乘法运算,这是AES中非线性变换的基础。
在实际使用这段代码时,你需要根据需求填充密钥和明文,然后调用相应的加密和解密函数。由于加密内容必须是16位的倍数,所以在处理非16位整数倍的明文时,可能需要进行填充。同时,考虑到密钥的长度限制,如果需要使用其他长度的密钥,可能需要对代码进行适当的修改。
请注意,虽然这个实现可能适用于一些简单的应用场景,但在实际的加密项目中,通常会使用更成熟的加密库,如OpenSSL或Botan,它们提供了更全面的功能和更强的安全保证。
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