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aes加密演算法c語言實現

發布時間:2024-08-15 08:46:11

A. 誰會用C語言實現AES演算法,謝謝

1 AES加密、解密演算法原理和AVR實現

AES是分組密鑰,演算法輸入128位數據,密鑰長度也是128位。用Nr表示對一個數據分組加密的輪數(加密輪數與密鑰長度的關系如表1所列)。每一輪都需要一個與輸入分組具有相同長度的擴展密鑰Expandedkey(i)的參與。由於外部輸入的加密密鑰K長度有限,所以在演算法中要用一個密鑰擴展程序(Keyexpansion)把外部密鑰K擴展成更長的比特串,以生成各輪的加密和解密密鑰。

1.1圈變化
AES每一個圈變換由以下三個層組成:
非線性層——進行Subbyte變換;
線行混合層——進行ShiftRow和MixColumn運算;
密鑰加層——進行AddRoundKey運算。

① Subbyte變換是作用在狀態中每個位元組上的一種非線性位元組轉換,可以通過計算出來的S盒進行映射。
Schange:
ldi zh,$01;將指針指向S盒的首地址
mov zl,r2;將要查找的數據作為指針低地址
ldtemp,z+;取出這個對應的數據
mov r2,temp;交換數據完成查表
.
.
.
ret

② ShiftRow是一個位元組換位。它將狀態中的行按照不同的偏移量進行循環移位,而這個偏移量也是根據Nb的不同而選擇的[3]。
shiftrow:;這是一個位元組換位的子程序
mov temp,r3;因為是4×4
mov r3,r7; r2 r6 r10 r14 r2 r6 r10 r14
mov r7,r11; r3 r7 r11 r15---r7 r11 r15 r3
mov r11,r15; r4 r8 r12 r17 r12 r17 r4 r8
mov r15,temp; r5 r9 r13 r18 r18 r5 r9 r13
mov temp,r4
mov temp1,r8
mov r4,r12
mov r8,r17
mov r12,temp
mov r17,temp1
mov temp,r18
mov r18,r13
mov r13,r9
mov r9,r5
mov r5,temp
ret

③ 在MixColumn變換中,把狀態中的每一列看作GF(28)上的多項式a(x)與固定多項式c(x)相乘的結果。b(x)=c(x)*a(x)的系數這樣計算:*運算不是普通的乘法運算,而是特殊的運算,即
b(x)=c(x)·a(x)(mod x4+1)
對於這個運算
b0=02。a0+03。a1+a2+a3
令xtime(a0)=02。a0
其中,符號「。」表示模一個八次不可約多項式的同餘乘法[3]。
mov temp,a0;這是一個mixcolimn子程序
rcall xtime;調用xtime程序
mov a0,temp
mov temp,a1
rcall xtime
eor a0,a1
eor a0,temp
eor a0,a2
eor a0,a3;完成b(x)的計算
.
.
.
xtime:;這是一個子程序
ldi temp1,$1b
lsl temp
brcs next1;如果最高位是1,則轉移
next: ret;否則什麼也不變化
next1:eor temp,temp1
rjmp next

對於逆變化,其矩陣C要改變成相應的D,即b(x)=d(x)*a(x)。

④ 密鑰加層運算(addround)是將圈密鑰狀態中的對應位元組按位「異或」。

⑤ 根據線性變化的性質[1],解密運算是加密變化的逆變化。這里不再詳細敘述。

1.2輪變化

對不同的分組長度,其對應的輪變化次數是不同的,如表1所列。

1.3密鑰擴展
AES演算法利用外部輸入密鑰K(密鑰串的字數為Nk),通過密鑰的擴展程序得到共計4(Nr+1)字的擴展密鑰。它涉及如下三個模塊:

① 位置變換(rotword)——把一個4位元組的序列[A,B,C,D]變化成[B,C,D,A];

② S盒變換(subword)——對一個4位元組進行S盒代替;

③ 變換Rcon[i]——Rcon[i]表示32位比特字[xi-1,00,00,00]。這里的x是(02),如
Rcon[1]=[01000000];Rcon[2]=[02000000];Rcon[3]=[04000000]……

擴展密鑰的生成:擴展密鑰的前Nk個字就是外部密鑰K;以後的字W[[i]]等於它前一個字W[[i-1]]與前第Nk個字W[[i-Nk]]的「異或」,即W[[i]]=W[[i-1]]�W[[i- Nk]]。但是若i為Nk的倍數,則W[i]=W[i-Nk]�Subword(Rotword(W[[i-1]]))�Rcon[i/Nk]。

程序執行的時候,主要調用以上幾個子程序,具體實現如下:
Keyexpansion:
rcall rotwoed
rcall subword
rcall Rcon
.
.
.

2 AES加密、解密演算法的優化

由以上演算法的流程中可以清楚地看到,整個演算法中程序耗時最多的就是圈變化部分,因此對於演算法的優化也就在此;而圈變化部分可以優化的也就是列變化。因為列變化是一個模乘同餘規則。由於AES加密和解密是不對稱的,如果不對其進行優化,會使演算法的解密速度遠遠大於加密的速度[1]。

① 加密運算。對列變換(Mixcolumn)可以通過調用xtime子程序進行優化。

另一種有效的優化方法就是離線構造一個表格,即列變化表格。這樣只要通過查表的方式就可以提高加密速度。

② 解密演算法的優化。由於解密的列變換的系數分別是09、0E、0B和0D。在AVR單片機上實現以上的乘法顯然是需要很多的時間,從而導致了解密的性能降低。

優化方法一:對列變化進行分解使倍乘次數降低。

仔細研究解密矩陣的系數,不難發現解密矩陣和加密矩陣有著一定的聯系,即解密矩陣等於加密矩陣和一個矩陣的相乘。通過這樣的聯系,就可以對演算法進行優化:

這樣一來,只用幾個簡單的「異或」就可以實現列變化,使倍乘的次數降低,提高解密的速度。
優化方法二:構造表格。

同加密構造方法一樣,可以構造四個表格T[ea]=e×a; T[9a]=9×a;T[9a]=9×a;T[ba]=b×a。這樣一來,也只需要進行查表和簡單的異或就可以完成解密的任務。雖然這種方法將增加額外的開銷,但是它卻是一種有效的方法。

3 AES加密與解密的實驗模擬

根據以上實驗步驟和優化方法得出表2、3所列實驗結果。

設主密鑰為:(128bit)。
加密明文:。
密文:。
解密密文:。
明文:。

總之,AES密碼是一個非對稱密碼體制,它的解密要比加密復雜和費時。解密優化演算法沒有增加存儲空間的基礎上,以列變化為基礎進行處理,程序比原始的要小,而且節約了時間。解密優化方法速度最快,效率最高,但要增加系統的存儲空間,因此它的程序也是最大的一個
流程圖省略 朋友參考吧

B. [高分]C語言對字元串的加密和解密

char
ch,name[30],over;
FILE
*fp;
printf("請輸入要加密的文件名(正確的做法是:先把解密的數不知道,你想要什麼樣的加密演算法。
AES不錯。不過AES是對16個位元組長度加密,要是不是16的倍數,處理有點麻煩據保存到字元串里,全部結束之後,一次性把解密

C. IDEA加密演算法的C語言實現

1、數據加密的基本過程就是對原來為明文的文件或數據按某種演算法進行處理,使其成為不可讀的一段代碼,通常稱為「密文」,使其只能在輸入相應的密鑰之後才能顯示出本來內容,通過這樣的途徑來達到保護數據不被非法人竊取、閱讀的目的。

2、常見加密演算法
DES(Data Encryption Standard):數據加密標准,速度較快,適用於加密大量數據的場合;
3DES(Triple DES):是基於DES,對一塊數據用三個不同的密鑰進行三次加密,強度更高;
RC2和 RC4:用變長密鑰對大量數據進行加密,比 DES 快;
IDEA(International Data Encryption Algorithm)國際數據加密演算法:使用 128 位密鑰提供非常強的安全性;
RSA:由 RSA 公司發明,是一個支持變長密鑰的公共密鑰演算法,需要加密的文件塊的長度也是可變的;
DSA(Digital Signature Algorithm):數字簽名演算法,是一種標準的 DSS(數字簽名標准);
AES(Advanced Encryption Standard):高級加密標准,是下一代的加密演算法標准,速度快,安全級別高,目前 AES 標準的一個實現是 Rijndael 演算法;
BLOWFISH,它使用變長的密鑰,長度可達448位,運行速度很快;
其它演算法,如ElGamal、Deffie-Hellman、新型橢圓曲線演算法ECC等。
比如說,MD5,你在一些比較正式而嚴格的網站下的東西一般都會有MD5值給出,如安全焦點的軟體工具,每個都有MD5。

3、常式:

#include<stdio.h>
#include<process.h>
#include<conio.h>
#include<stdlib.h>
#definemaxim65537
#definefuyi65536
#defineone65536
#defineround8
unsignedintinv(unsignedintxin);
unsignedintmul(unsignedinta,unsignedintb);
voidcip(unsignedintIN[4],unsignedintOUT[4],unsignedintZ[7][10]);
voidkey(unsignedintuskey[9],unsignedintZ[7][10]);
voidde_key(unsignedintZ[7][10],unsignedintDK[7][10]);
voidmain()
{
inti,j,k,x;
unsignedintZ[7][10],DK[7][10],XX[5],TT[5],YY[5];
unsignedintuskey[9];
FILE*fpout,*fpin;
printf(" InputKey");
for(i=1;i<=8;i++)
scanf("%6u",&uskey[i]);
for(i=0;i<9;i++)
uskey[i]=100+i*3;
key(uskey,Z);/*產生加密子密鑰*/
de_key(Z,DK);/*計算解密子密鑰*/
if((fpin=fopen("ekey.txt","w"))==NULL)
{
printf("cannotopenfile!");
exit(EXIT_FAILURE);
}
for(i=0;i<7;i++)
{
for(j=0;j<10;j++)
fprintf(fpin,"%6u",Z[i][j]);
fprintf(fpin," ");
}
fclose(fpin);

/*XX[1..5]中為明文*/
for(i=0;i<4;i++)XX[i]=2*i+101;
clrscr();
printf("Mingwen%6u%6u%6u%6u ",XX[0],XX[1],XX[2],XX[3]);
if((fpin=(fopen("ideaming.txt","w")))==NULL)
{printf("cannotopenfile!");
exit(EXIT_FAILURE);
}
fprintf(fpin,"%6u,%6u,%6u,%6u ",XX[0],XX[1],XX[2],XX[3]);
fclose(fpin);
for(i=1;i<=30000;i++)
cip(XX,YY,Z);/*用密鑰Z加密XX中的明文並存在YY中*/
printf(" Mingwen%6u%6u%6u%6u ",YY[0],YY[1],YY[2],YY[3]);
if((fpin=fopen("ideamiwn.txt","w"))==NULL)
{
printf("cannotopenfile!");
exit(EXIT_FAILURE);
}
fprintf(fpout,"%6u%6u%6u%6u ",YY[0],YY[1],YY[2],YY[3]);
{
printf("cannotopenfile!");
exit(EXIT_FAILURE);
}
fprintf(fpout,"%6u%6u%6u%6u ",YY[0],YY[1],YY[2],YY[3]);
fclose(fpout);
for(i=1;i<=30000;i++)
cip(YY,TT,DK);/*encipherYYtoTTwithKeyDK*/
printf(" JieMi%6u%6u%6u%6u ",TT[0],TT[1],TT[2],TT[3]);
if((fpout=fopen("dideaout.txt","w"))==NULL)
{
printf("cannotopenfile!");
exit(EXIT_FAILURE);
}
fprintf(fpout,"%6u%6u%6u%6u ",TT[0],TT[1],TT[2],TT[3]);
fclose(fpout);
}
/*此函數執行IDEA演算法中的加密過程*/

voidcip(unsignedintIN[4],unsignedintOUT[4],unsignedintZ[7][10])
{
unsignedintr,x1,x2,x3,x4,kk,t1,t2,a;
x1=IN[0];x2=IN[1];x3=IN[2];x4=IN[3];
for(r=1;r<=8;r++)
{
/*對64位的塊進行分組運算*/
x1=mul(x1,Z[1][r]);x4=mul(x4,Z[4][r]);
x2=x2+Z[2][r]&one;x3=(x3+Z[3][r])&one;
/*MA結構的函數*/
kk=mul(Z[5][r],(x1^x3));
t1=mul(Z[6][r],(kk+(x2^x4))&one;
/*隨機變換PI*/
x1=x1^t1;x4=x4^t2;a=x2^t2;x2=x3^t1;x3=a;
}
/*輸出轉換*/
OUT[0]=mul(x1,Z[1][round+1]);
OUT[3]=mul(x4,Z[1][round+1]);
OUT[1]=(x3+Z[2][round+1])&one;
OUT[2]=(x2+Z[3][round+1])&one;
}

/*用高低演算法上實現乘法運算*/
unsignedintmul(unsignedinta,unsignedintb)
{
longintp;
longunsignedq;
if(a==0)p=maxim-b;
elseif(b==0)p=maxim-a;
else
{
q=(unsignedlong)a*(unsignedlong)b;
p=(q&one)-(q>>16);
if(p<=0)p=p+maxim;
{
return(unsigned)(p&one);
}

/*通過Euclideangcd演算法計算xin的倒數*/
unsignedintinv(unsignedintxin)
{
longn1,n2,q,r,b1,b2,t;
if(xin==0)
b2=0;
else
{n1=maxim;n2=xin;b2=1;b1=0;
do{
r=(n1%n2);q=(n1-r)/n2;
if(r==0)
if(b2<0)b2=maxim+b2;
else
{n1=n2;n2=r;
t=b2;
b2=b1-q*b2;b1=t;
}
}while(r!=0);
}
return(unsignedlongint)b2;
}
/*產生加密子密鑰Z*/
voidkey(unsignedintuskey[9],unsignedintZ[7][10])
{
unsignedintS[54];
inti,j,r;
for(i=1;i<9;i++)
S[i-1]=uskey[i];
/*shifts*/
for(i=8;i<54;i++)
{
if(i+2)%8==0)/*對於S[14],S[22],...進行計算*/
S[i]=((S[i-7]<<0)^(S[i-14]>>7)&one;
elseif((i+1)%8==0)/*對於S[15],S[23],...進行計算*/
S[i]=((S[i-15]<<9)^(S[i-14]>>7)&one;
else
S[i]=((S[i-7]<<9)^(S[i-6]>>7)&one;
}
/*取得子密鑰*/
for(r=1;r<=round+1;r++)
for(j=1;j<7;j++)
Z[j][r]=S[6*(r-1)+j-1];
}

/*計算解子密鑰DK*/
voidde_key(unsignedintZ[7][10],unsignedintDK[7][10])
{
intj;
for(j=1;j<=round+1;j++)
{DK[1][round-j+2]=inv(Z[1][j]);
DK[4][round-j+2]=inv(Z[4][j]);
if(i==1|j==round+1)
{
DK[2][round-j+2]=(fuyi-Z[2][j])&one;
DK[3][round-j+2]=(fuyi-Z[3][j])&one;
}
else
{
DK[2][round-j+2]=inv(Z[3][j]);
DK[3][round-j+2]=inv(Z[2][j]);
}
}
for(j=1;j<=round+1;j++)
{
DK[5][round-j+2]=inv(Z[5][j]);
DK[6][round-j+2]=inv(Z[6][j]);
}

}

D. 求祖沖之(zuc)密碼演算法演算法加密C語言實現代碼。

這么久沒人答,我都弄懂了。祖沖之演算法分3個演算法ZUC是祖沖之演算法的核心,僅產生密鍵流KS。供EEA3和EIA3調用。EEA3是加密演算法,用KS捆綁上用戶的密鑰,加密用戶數據D,變成密文。相當於國際上的RSA、DES、AES演算法。作用是對稱的加密解密演算法EIA3是數據完整性演算法,MAC的一種。捆綁上用戶的密鑰,結合KS,生成散列值。相當於國際上的HMAC結合MD5,SHA1的用法。用於密碼授權值的生成和保存。

E. 求C語言的AES加密代碼 能用的貼出來吧 給滿分

#include "stdio.h"
#include "memory.h"
#include "time.h"
#include "stdlib.h"

#define PLAIN_FILE_OPEN_ERROR -1
#define KEY_FILE_OPEN_ERROR -2
#define CIPHER_FILE_OPEN_ERROR -3
#define OK 1

typedef char ElemType;

/*初始置換表IP*/
int IP_Table[64] = { 57,49,41,33,25,17,9,1,
59,51,43,35,27,19,11,3,
61,53,45,37,29,21,13,5,
63,55,47,39,31,23,15,7,
56,48,40,32,24,16,8,0,
58,50,42,34,26,18,10,2,
60,52,44,36,28,20,12,4,
62,54,46,38,30,22,14,6};
/*逆初始置換表IP^-1*/
int IP_1_Table[64] = {39,7,47,15,55,23,63,31,
38,6,46,14,54,22,62,30,
37,5,45,13,53,21,61,29,
36,4,44,12,52,20,60,28,
35,3,43,11,51,19,59,27,
34,2,42,10,50,18,58,26,
33,1,41,9,49,17,57,25,
32,0,40,8,48,16,56,24};

/*擴充置換表E*/
int E_Table[48] = {31, 0, 1, 2, 3, 4,
3, 4, 5, 6, 7, 8,
7, 8,9,10,11,12,
11,12,13,14,15,16,
15,16,17,18,19,20,
19,20,21,22,23,24,
23,24,25,26,27,28,
27,28,29,30,31, 0};

/*置換函數P*/
int P_Table[32] = {15,6,19,20,28,11,27,16,
0,14,22,25,4,17,30,9,
1,7,23,13,31,26,2,8,
18,12,29,5,21,10,3,24};

/*S盒*/
int S[8][4][16] =
/*S1*/
{{{14,4,13,1,2,15,11,8,3,10,6,12,5,9,0,7},
{0,15,7,4,14,2,13,1,10,6,12,11,9,5,3,8},
{4,1,14,8,13,6,2,11,15,12,9,7,3,10,5,0},
{15,12,8,2,4,9,1,7,5,11,3,14,10,0,6,13}},
/*S2*/
{{15,1,8,14,6,11,3,4,9,7,2,13,12,0,5,10},
{3,13,4,7,15,2,8,14,12,0,1,10,6,9,11,5},
{0,14,7,11,10,4,13,1,5,8,12,6,9,3,2,15},
{13,8,10,1,3,15,4,2,11,6,7,12,0,5,14,9}},
/*S3*/
{{10,0,9,14,6,3,15,5,1,13,12,7,11,4,2,8},
{13,7,0,9,3,4,6,10,2,8,5,14,12,11,15,1},
{13,6,4,9,8,15,3,0,11,1,2,12,5,10,14,7},
{1,10,13,0,6,9,8,7,4,15,14,3,11,5,2,12}},
/*S4*/
{{7,13,14,3,0,6,9,10,1,2,8,5,11,12,4,15},
{13,8,11,5,6,15,0,3,4,7,2,12,1,10,14,9},
{10,6,9,0,12,11,7,13,15,1,3,14,5,2,8,4},
{3,15,0,6,10,1,13,8,9,4,5,11,12,7,2,14}},
/*S5*/
{{2,12,4,1,7,10,11,6,8,5,3,15,13,0,14,9},
{14,11,2,12,4,7,13,1,5,0,15,10,3,9,8,6},
{4,2,1,11,10,13,7,8,15,9,12,5,6,3,0,14},
{11,8,12,7,1,14,2,13,6,15,0,9,10,4,5,3}},
/*S6*/
{{12,1,10,15,9,2,6,8,0,13,3,4,14,7,5,11},
{10,15,4,2,7,12,9,5,6,1,13,14,0,11,3,8},
{9,14,15,5,2,8,12,3,7,0,4,10,1,13,11,6},
{4,3,2,12,9,5,15,10,11,14,1,7,6,0,8,13}},
/*S7*/
{{4,11,2,14,15,0,8,13,3,12,9,7,5,10,6,1},
{13,0,11,7,4,9,1,10,14,3,5,12,2,15,8,6},
{1,4,11,13,12,3,7,14,10,15,6,8,0,5,9,2},
{6,11,13,8,1,4,10,7,9,5,0,15,14,2,3,12}},
/*S8*/
{{13,2,8,4,6,15,11,1,10,9,3,14,5,0,12,7},
{1,15,13,8,10,3,7,4,12,5,6,11,0,14,9,2},
{7,11,4,1,9,12,14,2,0,6,10,13,15,3,5,8},
{2,1,14,7,4,10,8,13,15,12,9,0,3,5,6,11}}};
/*置換選擇1*/
int PC_1[56] = {56,48,40,32,24,16,8,
0,57,49,41,33,25,17,
9,1,58,50,42,34,26,
18,10,2,59,51,43,35,
62,54,46,38,30,22,14,
6,61,53,45,37,29,21,
13,5,60,52,44,36,28,
20,12,4,27,19,11,3};

/*置換選擇2*/
int PC_2[48] = {13,16,10,23,0,4,2,27,
14,5,20,9,22,18,11,3,
25,7,15,6,26,19,12,1,
40,51,30,36,46,54,29,39,
50,44,32,46,43,48,38,55,
33,52,45,41,49,35,28,31};

/*對左移次數的規定*/
int MOVE_TIMES[16] = {1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1};

int ByteToBit(ElemType ch,ElemType bit[8]);
int BitToByte(ElemType bit[8],ElemType *ch);
int Char8ToBit64(ElemType ch[8],ElemType bit[64]);
int Bit64ToChar8(ElemType bit[64],ElemType ch[8]);
int DES_MakeSubKeys(ElemType key[64],ElemType subKeys[16][48]);
int DES_PC1_Transform(ElemType key[64], ElemType tempbts[56]);
int DES_PC2_Transform(ElemType key[56], ElemType tempbts[48]);
int DES_ROL(ElemType data[56], int time);
int DES_IP_Transform(ElemType data[64]);
int DES_IP_1_Transform(ElemType data[64]);
int DES_E_Transform(ElemType data[48]);
int DES_P_Transform(ElemType data[32]);
int DES_SBOX(ElemType data[48]);
int DES_XOR(ElemType R[48], ElemType L[48],int count);
int DES_Swap(ElemType left[32],ElemType right[32]);
int DES_EncryptBlock(ElemType plainBlock[8], ElemType subKeys[16][48], ElemType cipherBlock[8]);
int DES_DecryptBlock(ElemType cipherBlock[8], ElemType subKeys[16][48], ElemType plainBlock[8]);
int DES_Encrypt(char *plainFile, char *keyStr,char *cipherFile);
int DES_Decrypt(char *cipherFile, char *keyStr,char *plainFile);

/*位元組轉換成二進制*/
int ByteToBit(ElemType ch, ElemType bit[8]){
int cnt;
for(cnt = 0;cnt < 8; cnt++){
*(bit+cnt) = (ch>>cnt)&1;
}
return 0;
}

/*二進制轉換成位元組*/
int BitToByte(ElemType bit[8],ElemType *ch){
int cnt;
for(cnt = 0;cnt < 8; cnt++){
*ch |= *(bit + cnt)<<cnt;
}
return 0;
}

/*將長度為8的字元串轉為二進制位串*/
int Char8ToBit64(ElemType ch[8],ElemType bit[64]){
int cnt;
for(cnt = 0; cnt < 8; cnt++){
ByteToBit(*(ch+cnt),bit+(cnt<<3));
}
return 0;
}

/*將二進制位串轉為長度為8的字元串*/
int Bit64ToChar8(ElemType bit[64],ElemType ch[8]){
int cnt;
memset(ch,0,8);
for(cnt = 0; cnt < 8; cnt++){
BitToByte(bit+(cnt<<3),ch+cnt);
}
return 0;
}

/*生成子密鑰*/
int DES_MakeSubKeys(ElemType key[64],ElemType subKeys[16][48]){
ElemType temp[56];
int cnt;
DES_PC1_Transform(key,temp);/*PC1置換*/
for(cnt = 0; cnt < 16; cnt++){/*16輪跌代,產生16個子密鑰*/
DES_ROL(temp,MOVE_TIMES[cnt]);/*循環左移*/
DES_PC2_Transform(temp,subKeys[cnt]);/*PC2置換,產生子密鑰*/
}
return 0;
}

/*密鑰置換1*/
int DES_PC1_Transform(ElemType key[64], ElemType tempbts[56]){
int cnt;
for(cnt = 0; cnt < 56; cnt++){
tempbts[cnt] = key[PC_1[cnt]];
}
return 0;
}

/*密鑰置換2*/
int DES_PC2_Transform(ElemType key[56], ElemType tempbts[48]){
int cnt;
for(cnt = 0; cnt < 48; cnt++){
tempbts[cnt] = key[PC_2[cnt]];
}
return 0;
}

/*循環左移*/
int DES_ROL(ElemType data[56], int time){
ElemType temp[56];

/*保存將要循環移動到右邊的位*/
memcpy(temp,data,time);
memcpy(temp+time,data+28,time);

/*前28位移動*/
memcpy(data,data+time,28-time);
memcpy(data+28-time,temp,time);

/*後28位移動*/
memcpy(data+28,data+28+time,28-time);
memcpy(data+56-time,temp+time,time);

return 0;
}

/*IP置換*/
int DES_IP_Transform(ElemType data[64]){
int cnt;
ElemType temp[64];
for(cnt = 0; cnt < 64; cnt++){
temp[cnt] = data[IP_Table[cnt]];
}
memcpy(data,temp,64);
return 0;
}

/*IP逆置換*/
int DES_IP_1_Transform(ElemType data[64]){
int cnt;
ElemType temp[64];
for(cnt = 0; cnt < 64; cnt++){
temp[cnt] = data[IP_1_Table[cnt]];
}
memcpy(data,temp,64);
return 0;
}

/*擴展置換*/
int DES_E_Transform(ElemType data[48]){
int cnt;
ElemType temp[48];
for(cnt = 0; cnt < 48; cnt++){
temp[cnt] = data[E_Table[cnt]];
}
memcpy(data,temp,48);
return 0;
}

/*P置換*/
int DES_P_Transform(ElemType data[32]){
int cnt;
ElemType temp[32];
for(cnt = 0; cnt < 32; cnt++){
temp[cnt] = data[P_Table[cnt]];
}
memcpy(data,temp,32);
return 0;
}

/*異或*/
int DES_XOR(ElemType R[48], ElemType L[48] ,int count){
int cnt;
for(cnt = 0; cnt < count; cnt++){
R[cnt] ^= L[cnt];
}
return 0;
}

/*S盒置換*/
int DES_SBOX(ElemType data[48]){
int cnt;
int line,row,output;
int cur1,cur2;
for(cnt = 0; cnt < 8; cnt++){
cur1 = cnt*6;
cur2 = cnt<<2;

/*計算在S盒中的行與列*/
line = (data[cur1]<<1) + data[cur1+5];
row = (data[cur1+1]<<3) + (data[cur1+2]<<2)
+ (data[cur1+3]<<1) + data[cur1+4];
output = S[cnt][line][row];

/*化為2進制*/
data[cur2] = (output&0X08)>>3;
data[cur2+1] = (output&0X04)>>2;
data[cur2+2] = (output&0X02)>>1;
data[cur2+3] = output&0x01;
}
return 0;
}

/*交換*/
int DES_Swap(ElemType left[32], ElemType right[32]){
ElemType temp[32];
memcpy(temp,left,32);
memcpy(left,right,32);
memcpy(right,temp,32);
return 0;
}

/*加密單個分組*/
int DES_EncryptBlock(ElemType plainBlock[8], ElemType subKeys[16][48], ElemType cipherBlock[8]){
ElemType plainBits[64];
ElemType Right[48];
int cnt;

Char8ToBit64(plainBlock,plainBits);
/*初始置換(IP置換)*/
DES_IP_Transform(plainBits);

/*16輪迭代*/
for(cnt = 0; cnt < 16; cnt++){
memcpy(Right,plainBits+32,32);
/*將右半部分進行擴展置換,從32位擴展到48位*/
DES_E_Transform(Right);
/*將右半部分與子密鑰進行異或操作*/
DES_XOR(Right,subKeys[cnt],48);
/*異或結果進入S盒,輸出32位結果*/
DES_SBOX(Right);
/*P置換*/
DES_P_Transform(Right);
/*將明文左半部分與右半部分進行異或*/
DES_XOR(plainBits,Right,32);
if(cnt != 15){
/*最終完成左右部的交換*/
DES_Swap(plainBits,plainBits+32);
}
}
/*逆初始置換(IP^1置換)*/
DES_IP_1_Transform(plainBits);
Bit64ToChar8(plainBits,cipherBlock);
return 0;
}

/*解密單個分組*/
int DES_DecryptBlock(ElemType cipherBlock[8], ElemType subKeys[16][48],ElemType plainBlock[8]){
ElemType cipherBits[64];
ElemType Right[48];
int cnt;

Char8ToBit64(cipherBlock,cipherBits);
/*初始置換(IP置換)*/
DES_IP_Transform(cipherBits);

/*16輪迭代*/
for(cnt = 15; cnt >= 0; cnt--){
memcpy(Right,cipherBits+32,32);
/*將右半部分進行擴展置換,從32位擴展到48位*/
DES_E_Transform(Right);
/*將右半部分與子密鑰進行異或操作*/
DES_XOR(Right,subKeys[cnt],48);
/*異或結果進入S盒,輸出32位結果*/
DES_SBOX(Right);
/*P置換*/
DES_P_Transform(Right);
/*將明文左半部分與右半部分進行異或*/
DES_XOR(cipherBits,Right,32);
if(cnt != 0){
/*最終完成左右部的交換*/
DES_Swap(cipherBits,cipherBits+32);
}
}
/*逆初始置換(IP^1置換)*/
DES_IP_1_Transform(cipherBits);
Bit64ToChar8(cipherBits,plainBlock);
return 0;
}

/*加密文件*/
int DES_Encrypt(char *plainFile, char *keyStr,char *cipherFile){
FILE *plain,*cipher;
int count;
ElemType plainBlock[8],cipherBlock[8],keyBlock[8];
ElemType bKey[64];
ElemType subKeys[16][48];
if((plain = fopen(plainFile,"rb")) == NULL){
return PLAIN_FILE_OPEN_ERROR;
}
if((cipher = fopen(cipherFile,"wb")) == NULL){
return CIPHER_FILE_OPEN_ERROR;
}
/*設置密鑰*/
memcpy(keyBlock,keyStr,8);
/*將密鑰轉換為二進制流*/
Char8ToBit64(keyBlock,bKey);
/*生成子密鑰*/
DES_MakeSubKeys(bKey,subKeys);

while(!feof(plain)){
/*每次讀8個位元組,並返回成功讀取的位元組數*/
if((count = fread(plainBlock,sizeof(char),8,plain)) == 8){
DES_EncryptBlock(plainBlock,subKeys,cipherBlock);
fwrite(cipherBlock,sizeof(char),8,cipher);
}
}
if(count){
/*填充*/
memset(plainBlock + count,'\0',7 - count);
/*最後一個字元保存包括最後一個字元在內的所填充的字元數量*/
plainBlock[7] = 8 - count;
DES_EncryptBlock(plainBlock,subKeys,cipherBlock);
fwrite(cipherBlock,sizeof(char),8,cipher);
}
fclose(plain);
fclose(cipher);
return OK;
}

/*解密文件*/
int DES_Decrypt(char *cipherFile, char *keyStr,char *plainFile){
FILE *plain, *cipher;
int count,times = 0;
long fileLen;
ElemType plainBlock[8],cipherBlock[8],keyBlock[8];
ElemType bKey[64];
ElemType subKeys[16][48];
if((cipher = fopen(cipherFile,"rb")) == NULL){
return CIPHER_FILE_OPEN_ERROR;
}
if((plain = fopen(plainFile,"wb")) == NULL){
return PLAIN_FILE_OPEN_ERROR;
}

/*設置密鑰*/
memcpy(keyBlock,keyStr,8);
/*將密鑰轉換為二進制流*/
Char8ToBit64(keyBlock,bKey);
/*生成子密鑰*/
DES_MakeSubKeys(bKey,subKeys);

/*取文件長度 */
fseek(cipher,0,SEEK_END);/*將文件指針置尾*/
fileLen = ftell(cipher); /*取文件指針當前位置*/
rewind(cipher); /*將文件指針重指向文件頭*/
while(1){
/*密文的位元組數一定是8的整數倍*/
fread(cipherBlock,sizeof(char),8,cipher);
DES_DecryptBlock(cipherBlock,subKeys,plainBlock);
times += 8;
if(times < fileLen){
fwrite(plainBlock,sizeof(char),8,plain);
}
else{
break;
}
}
/*判斷末尾是否被填充*/
if(plainBlock[7] < 8){
for(count = 8 - plainBlock[7]; count < 7; count++){
if(plainBlock[count] != '\0'){
break;
}
}
}
if(count == 7){/*有填充*/
fwrite(plainBlock,sizeof(char),8 - plainBlock[7],plain);
}
else{/*無填充*/
fwrite(plainBlock,sizeof(char),8,plain);
}

fclose(plain);
fclose(cipher);
return OK;
}

int main()
{
clock_t a,b;
a = clock();
DES_Encrypt("1.txt","key.txt","2.txt");
b = clock();
printf("加密消耗%d毫秒\n",b-a);

system("pause");
a = clock();
DES_Decrypt("2.txt","key.txt","3.txt");
b = clock();
printf("解密消耗%d毫秒\n",b-a);
getchar();
return 0;
}

F. c語言socket加密,用Openssl中的AES+RSA還是SSL

1. 利用RSA安全傳輸aes生成密鑰所需的Seed(32位元組)
2. 利用aes_encrypt/aes_decrypt對Socket上面的業務數據進行aes加密/解密 理論上只需要aes就能保證全部流程,但由於aes加密所需要的aes-KEY是一個結構。
這個一個結構,如果通過網路進行傳輸,就需要對它進行網路編碼,openssl裡面沒有現成的API 所以就引入RSA來完成首次安全的傳輸,保證Seed不會被竊聽。

G. 【密碼學】C語言實現AES核心步驟

按照AES演算法,完成AES演算法S盒、行移位、列混合、輪密鑰加操作

高級加密標准(英語:Advanced Encryption Standard,縮寫:AES),在密碼學中又稱Rijndael加密法,是美國聯邦政府採用的一種區塊加密標准。這個標准用來替代原先的DES,已經被多方分析且廣為全世界所使用。經過五年的甄選流程,高級加密標准由美國國家標准與技術研究院(NIST)於2001年11月26日發布於FIPS PUB 197,並在2002年5月26日成為有效的標准。2006年,高級加密標准已然成為對稱密鑰加密中最流行的演算法之一。

AES採用對稱分組密碼體制,密鑰的長度最少支持為128、192、256,分組長度128位,演算法應易於各種硬體和軟體實現。

AES加密數據塊分組長度必須為128比特,密鑰長度可以是128比特、192比特、256比特中的任意一個(如果數據塊及密鑰長度不足時,會補齊)。AES加密有很多輪的重復和變換。大致步驟如下:1、密鑰擴展(KeyExpansion),2、初始輪(Initial Round),3、重復輪(Rounds),每一輪又包括:位元組替代(SubBytes)、行移位(ShiftRows)、列混合(MixColumns)、輪密鑰加(AddRoundKey),4、最終輪(Final Round),最終輪沒有MixColumns。

AES演算法的加密整體結構

位元組替代(SubBytes):使用一個S盒進行非線性置換,S盒是一個16×16的矩陣,如表4-9所示。位元組替代將輸入的狀態矩陣的每一個位元組通過一個簡單查表操作,映射為另外一個位元組。

輸入位元組的前4bits指定S盒的行值,後4bits指定S盒的列值,行和列所確定S盒位置的元素作為輸出,例如輸入位元組「03」,行值為0,列值為3,根據表4-9可知第0行第3列對應的值為 「7B」,因此輸出位元組為「7B」。

舉例

在上面的示例中,第1個基本元素為」F5」,它將被S盒行為第」F行」、列為第」5」列的元素「E6「代替,其餘的輸出也用相同的方法確定。

狀態陣列的4個行循環以位元組為基本單位進行左移,而每行循環做移的偏移量是由明文分組的大小和所在行數共同確定,即列數Nb和行號確定。

舉例

舉例

輪密鑰加操作是將密鑰與明文按比特異或,輪密鑰通過密鑰擴展得到

和fips-192(AES)的標准一樣

閱讀全文

與aes加密演算法c語言實現相關的資料

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