基于C語言的AES加密算法實現
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本文只說明AES算法的使用,不對其原理做過多的說明,想要了解其原理的讀者,可自行在網上搜索。
AES簡介
高級加密標準(AES,Advanced Encryption Standard)為最常見的對稱加密算法。對稱加密算法也就是加密和解密用相同的密鑰,
對稱加密算法
-
加密和解密用到的密鑰是相同的,這種加密方式加密速度非???,適合經常發(fā)送數據的場合。缺點是密鑰的傳輸比較麻煩。
非對稱加密算法
-
加密和解密用的密鑰是不同的,這種加密方式是用數學上的難解問題構造的,通常加密解密的速度比較慢,適合偶爾發(fā)送數據的場合。優(yōu)點是密鑰傳輸方便。常見的非對稱加密算法為RSA、ECC和EIGamal。
AES加密算法的具體加密流程如下圖:
明文P
沒有經過加密的原始數據。
密鑰K
用來加密原始數據的密碼,在對稱算法中,加密與解密過程所需要的密鑰都是相同的。
該密鑰不能直接進行傳輸,否則會造成密鑰泄露;常規(guī)的做法是使用非對稱算法對密鑰進行加密之后再進行傳輸。
AES加密函數
加密函數將傳入的密鑰K與明文P進行處理,之后生成一個被加密的信息密文C。
密文C
經過密鑰加密后的數據。
AES解密函數
解密函數將傳入的密鑰K與密文C進行處理,之后生成一個沒有加密的明文P。
AES加密算法C語言實現
算法源文件可在文末進行獲取
函數說明
aes算法相關接口都在aes.h內,主要有以下幾個接口
uint8_t *aes_init(size_t key_size); void aes_key_expansion(uint8_t *key, uint8_t *w); void aes_inv_cipher(uint8_t *in, uint8_t *out, uint8_t *w); void aes_cipher(uint8_t *in, uint8_t *out, uint8_t *w);
-
aes_init()函數
作用:初始化aes變量,創(chuàng)建擴展密鑰所需要的內存
key_size:擴展密鑰所需內存大小
-
aes_key_expansion()
作用:創(chuàng)建擴展密鑰
key:擴展密鑰
w:擴展密鑰內存首地址
-
aes_inv_cipher()
作用:數據解密
in:輸入加密的信息
out:輸出解密后的信息
w:擴展密鑰內存首地址
-
aes_cipher()
作用:數據加密
in:輸入未加密的信息
out:輸出加密后的信息
w:擴展密鑰內存首地址
示例
int main() { uint8_t i = 0; /* 256 bit key */ uint8_t key[] = { 0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x0a, 0x0b, 0x0c, 0x0d, 0x0e, 0x0f, 0x10, 0x11, 0x12, 0x13, 0x14, 0x15, 0x16, 0x17, 0x18, 0x19, 0x1a, 0x1b, 0x1c, 0x1d, 0x1e, 0x1f}; uint8_t in[] = { 0x00, 0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77, 0x88, 0x99, 0xaa, 0xbb, 0xcc, 0xdd, 0xee, 0xff}; uint8_t out[16]; uint8_t *w = NULL; w = aes_init(sizeof(key)); aes_key_expansion(key, w); printf("Plaintext message:\n"); for (i = 0; i < 4; i++) { printf("%02x %02x %02x %02x ", in[4*i+0], in[4*i+1], in[4*i+2], in[4*i+3]); } printf("\n"); aes_cipher(in, out, w); printf("Ciphered message:\n"); for (i = 0; i < 4; i++) { printf("%02x %02x %02x %02x ", out[4*i+0], out[4*i+1], out[4*i+2], out[4*i+3]); } printf("\n"); aes_inv_cipher(out, in, w); printf("Original message (after inv cipher):\n"); for (i = 0; i < 4; i++) { printf("%02x %02x %02x %02x ", in[4*i+0], in[4*i+1], in[4*i+2], in[4*i+3]); } printf("\n"); free(w); return 0; }