aes密碼學(xué)課程設(shè)計(jì)(c語(yǔ)言實(shí)現(xiàn))--aes加密解密軟件的實(shí)現(xiàn)

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2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題（含答案詳解+作文范文）_第1頁(yè)

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1、　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告　　AES加密解密軟件的實(shí)現(xiàn)　　目錄　　1、選題背景4　　2、設(shè)計(jì)的目標(biāo)4<

2、/p>　　2.1基本目標(biāo)：4　　2.2較高目標(biāo)：5　　3、功能需求分析5　　4、模塊劃分6　　4.1、密鑰調(diào)度6　　4.2、加密8&l

3、t;/b>　　4.2.1、字節(jié)代替（SubBytes）8　　4.2.2、行移位（ShiftRows）10　　4.2.3、列混合（MixColumn）11　　4.2.4、輪密鑰加（AddRoundKey）13　　4.2

4、.5、加密主函數(shù)14　　4.3、解密16　　4.3.1、逆字節(jié)替代（InvSubBytes）16　　4.3.2、逆行移位（InvShiftRows）17　　4.3.3、逆列混合（InvMixCloumns）17</p&

5、gt;　　4.3.4、輪密鑰加（AddRoundKey）18　　4.3.5、解密主函數(shù)18　　5.測(cè)試報(bào)告20　　5.1主界面20　　5.2測(cè)試鍵盤輸入明文和密鑰加密

6、20　　5.3測(cè)試鍵盤輸入密文和密鑰加密21　　5.3測(cè)試文件輸入明文和密鑰加密22　　5.4測(cè)試文件輸入密文和密鑰加密22　　5.5軟件說(shuō)明23　　6.課程設(shè)計(jì)報(bào)告總結(jié)23&

7、lt;b>　　7.參考文獻(xiàn)24　　1、選題背景　　高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)（Advanced Encryption Standard，AES），在密碼學(xué)中又稱Rijndael加密法，是美國(guó)聯(lián)邦政府采用的一種區(qū)塊加密標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)用來(lái)替代原先的DES，已經(jīng)被多方分析且廣為全世界所使用。經(jīng)過(guò)五年的甄選流程

8、，高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）于2001年11月26日發(fā)布于FIPS PUB 197，并在2002年5月26日成為有效的標(biāo)準(zhǔn)。2006年，高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)已然成為對(duì)稱密鑰加密中最流行的算法之一。該算法為比利時(shí)密碼學(xué)家Joan Daemen和Vincent Rijmen所設(shè)計(jì)，結(jié)合兩位作者的名字，以Rijndael之命名之，投稿高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)的甄選流程。（Rijndael的發(fā)音近于 "Rhine doll&quo

9、t;）　　嚴(yán)格地說(shuō)，AES和Rijndael加密法并不完全一樣（雖然在實(shí)際應(yīng)用中二者可以互換），因?yàn)镽ijndael加密法可以支援更大范圍的區(qū)塊和密鑰長(zhǎng)度：AES的區(qū)塊長(zhǎng)度固定為128 位元，密鑰長(zhǎng)度則可以是128，192或256位元；而Rijndael使用的密鑰和區(qū)塊長(zhǎng)度可以是32位元的整數(shù)倍，以128位元為下限，256位元為上限。加密過(guò)程中使用的密鑰是由Rijndael密鑰生成方案產(chǎn)生。大多

10、數(shù)AES計(jì)算是在一個(gè)特別的有限域完成的。　　截至2006年，針對(duì)AES唯一的成功攻擊是旁道攻擊　　旁道攻擊不攻擊密碼本身，而是攻擊那些實(shí)作于不安全系統(tǒng)（會(huì)在不經(jīng)意間泄漏資訊）上的加密系統(tǒng)。2005年4月，D.J. Bernstein公布了一種緩存時(shí)序攻擊法，他以此破解了一個(gè)裝載OpenSSL AES加密系統(tǒng)的客戶服務(wù)器[6]。為了設(shè)計(jì)使該服務(wù)器公布所有的

11、時(shí)序資訊，攻擊算法使用了2億多條篩選過(guò)的明碼。有人認(rèn)為[誰(shuí)？]，對(duì)于需要多個(gè)跳躍的國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)而言，這樣的攻擊方法并不實(shí)用[7]。 Bruce Schneier稱此攻擊為“好的時(shí)序攻擊法”[8]。　　2005年10月，Eran Tromer和另外兩個(gè)研究員發(fā)表了一篇論文，展示了數(shù)種針對(duì)AES的緩存時(shí)序攻擊法。其中一種攻擊法只需要800個(gè)寫(xiě)入動(dòng)作，費(fèi)時(shí)65毫秒，就能得到一把完整的AES密鑰。但攻擊者

12、必須在執(zhí)行加密的系統(tǒng)上擁有執(zhí)行程式的權(quán)限，方能以此法破解該密碼系統(tǒng)。　　雖然高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)也有不足的一面，但是，它仍是一個(gè)相對(duì)新的協(xié)議。因此，安全研究人員還沒(méi)有那么多的時(shí)間對(duì)這種加密方法進(jìn)行破解試驗(yàn)。我們可能會(huì)隨時(shí)發(fā)現(xiàn)一種全新的攻擊手段會(huì)攻破這種高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)。至少在理論上存在這種可能性。　　2、設(shè)計(jì)的目標(biāo)</p&

13、gt;　　2.1基本目標(biāo)：　?。?）在深入理解AES加密/解密算法理論的基礎(chǔ)上，能夠設(shè)計(jì)一個(gè)AES加密/解密軟件系統(tǒng)，采用控制臺(tái)模式，使用VS2010進(jìn)行開(kāi)發(fā)，所用語(yǔ)言為C語(yǔ)言進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)加密解密；　?。?）能夠完成只有一個(gè)明文分組的加解密，明文和密鑰是ASCII碼，長(zhǎng)度都為16個(gè)字符(也就是

14、固定明文和密鑰為128比特)，輸入明文和密鑰，輸出密文，進(jìn)行加密后，能夠進(jìn)行正確的解密；　　（3）程序運(yùn)行時(shí)，能夠按照要求輸出最后兩輪的輪密鑰，以及最后兩輪加密或解密之后的值，16進(jìn)制表示；　　（4）程序有良好的人機(jī)交互操作；　?。?）能夠?qū)崿F(xiàn)從兩個(gè)文件分別讀取明文和密鑰，并在程序中輸出明文及密鑰；</p&

15、gt;　?。?）要求有與標(biāo)準(zhǔn)fips-197進(jìn)行比較的獨(dú)立模塊；　?。?）最后提供所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的報(bào)告及完整的軟件，關(guān)鍵代碼等。　　2.2較高目標(biāo)：　　能完成以下全部或部分功能：　　（1）如果從文件讀取的明文不止一個(gè)

16、分組，程序能完成分組，然后加密；最后一個(gè)分組長(zhǎng)度不足時(shí)要求完成填充；輸入信息可以是文本文檔，或者普通文件。進(jìn)行加密后，能夠進(jìn)行正確的解密；　?。?）密鑰包括128bit、192bit、256bit三種情況，有三種情況時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)fips-197進(jìn)行比較的獨(dú)立模塊，且從文本文件讀取。　?。?）程序代碼有比較好的結(jié)構(gòu)，模塊劃分合理，如用類進(jìn)行封裝，通過(guò)調(diào)用類的成

17、員函數(shù)實(shí)現(xiàn)加密解密功能，函數(shù)的參數(shù)及返回值設(shè)置合理等；　　（4）對(duì)加密大文件的考慮；　?。?）多線程的使用；　?。?）界面友好，程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)有創(chuàng)新。 　　3、功能需求分析　　AES中的操作均是

18、以字節(jié)作為基礎(chǔ)的，用到的變量也都是以字節(jié)為基礎(chǔ)。State可以用4×4的矩陣表示。AES算法結(jié)構(gòu)對(duì)加密和解密的操作，算法由輪密鑰開(kāi)始，并用Nr表示對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)分組加密的輪數(shù)(加密輪數(shù)與密鑰長(zhǎng)度的關(guān)系如表2所示)。AES算法的主循環(huán)State矩陣執(zhí)行輪迭代運(yùn)算，每輪都包括所有 4個(gè)階段的代換，分別是在規(guī)范中被稱為 SubBytes(字節(jié)替換)、ShiftRows(行位移變換)、MixColumns(列混合變換) 和AddRound

19、Key，(由于外部輸入的加密密鑰K長(zhǎng)度有限，所以在算法中要用一個(gè)密鑰擴(kuò)展程序(Keyexpansion)把外部密鑰 K 擴(kuò)展成更長(zhǎng)的比特串，以生成各輪的加密和解密密鑰。)最后執(zhí)行只包括 3個(gè)階段 (省略 MixColumns變換)的最后一輪運(yùn)算。　　表2 AES參數(shù)　　基本要求按標(biāo)準(zhǔn)分組，以128比特為分組大小。

20、所以輪數(shù)為10輪，密鑰長(zhǎng)度也為128比特　　4、模塊劃分　　劃分為三個(gè)部分，密鑰調(diào)度，加密，解密， 　　4.1、密鑰調(diào)度　　一．密鑰調(diào)度包括兩個(gè)部分：密鑰擴(kuò)展和輪密鑰選取。

21、　　密鑰擴(kuò)展的作用是在數(shù)據(jù)加密/解密前得到輪變換中中使用的輪密鑰，其基本原則是：　　1) 輪密鑰的密鑰長(zhǎng)度為分組長(zhǎng)乘以（1 +Nr），如果分組長(zhǎng)為128bit，輪數(shù)為了10，則輪密鑰的長(zhǎng)度為128*（10+1）= 1408bit；　　2) 種子密鑰擴(kuò)展為擴(kuò)展密鑰，種子密鑰長(zhǎng)度為4*NK個(gè)字節(jié)；

22、;　　3) 輪密鑰由以下方法從擴(kuò)展密鑰中獲得：對(duì)第1輪密鑰由前Nb個(gè)字構(gòu)成；第2輪密鑰由第二個(gè)Nb個(gè)字節(jié)即第Nb + 1個(gè)字到第2Nb個(gè)字構(gòu)成；以下依次類推。　　擴(kuò)展密鑰用數(shù)組w(Nb*(Nr + 1))表示，前Nk個(gè)字是原密鑰，其它密鑰字通過(guò)計(jì)算方法生成。　　子字節(jié)變換是一個(gè)返回4個(gè)字節(jié)的函數(shù)，每個(gè)字節(jié)都是它輸入字中相應(yīng)位置字節(jié)通過(guò)S盒作用后的結(jié)果。

23、　　循環(huán)左移變換返回的是這4個(gè)字節(jié)經(jīng)循環(huán)置換后的字，即將該字循環(huán)左移一個(gè)字節(jié)，如輸入字為w = (a0,a1,a2,a3)，則變換后輸出字為w = (a1,a2,a3,a0)。　　擴(kuò)展密鑰的前Nk個(gè)字由種子密鑰構(gòu)成，隨后的字w[i]等于字w[i-1]經(jīng)一些變換后得到的字temp和字W[i-Nk]異或而成；而且對(duì)位置為Nk倍數(shù)的字變換中不僅運(yùn)用了循環(huán)左移變

24、換和子字節(jié)變換，還運(yùn)用了輪常數(shù)Rcon對(duì)變換后的字temp進(jìn)行異或。　　對(duì)輪常數(shù)的定義為：　　Rcon[i] = (Rc[i]，00，00，00)　　而Rc[i]表示在有限域GF（28）中xi-1的值，即：　　Rc[i] = 1 (

25、即01)　　Rc[i]=x·(Rc[i-1]) = xi-1　　二．關(guān)鍵代碼　　//先將密鑰數(shù)組的元素值存儲(chǔ)在3維數(shù)組中，然后對(duì)其擴(kuò)展，擴(kuò)展方式氛圍兩種，條件是Ki是否是4的倍數(shù)，兩種密鑰方式不同，復(fù)雜的是當(dāng)為4的倍數(shù)時(shí)，要進(jìn)行生成T[i-1]，先是行移位，然后是

26、進(jìn)入S盒字節(jié)替代，最后與輪常數(shù)異或得到，再將此T與K[i-4]異或　　void KeyExpansion(unsigned char *Key,unsigned charExpandKey[][4][4]) 　　{　　unsigned char RC[

27、] = {0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80, 0x1b, 0x36}; //輪常數(shù)　　int i,j,m,n;　　for(m=0;m<4;m++) 　　{

28、　　for(n=0;n<4;n++)　　{　　ExpandKey[0][m][n]=Key[n*4+m]; 　　}

29、　}　　for(i=1;i<11;i++) 　　{　　for(j=0;j<4;j++)　　{

30、;　　unsigned char Temp[4]; 　　for(m=0; m<4; m++)　　{　　Temp[m] = j ? ExpandKey[i][m][j-1] : ExpandKey[i-1][m][3];

31、　　//進(jìn)行兩種劃分，先把密鑰存在一個(gè)變量數(shù)組中，　　}　　if(j == 0)　　{　　unsigned char t = Temp[0];<p

32、>　　for(m=0; m<3; m++)　　{　　Temp[m] = Sbox[Temp[(m+1)%4]];　　}　　Temp[3] = Sbox[t];&

33、lt;p>　　Temp[0] ^= RC[i-1];　　}　　for(m=0; m<4; m++)　　{ 　　ExpandKey[i][m][j] =ExpandKey[i-1][m][j]

34、^ Temp[m]; //　　} 　　}　　}　　}&l

35、t;/p>　　4.2、加密　　加密流程圖：　　4.2.1、字節(jié)代替（SubBytes）　　一．AES定義了一個(gè)S盒，State中每個(gè)字節(jié)按照如下方式映射為一個(gè)新的字節(jié)：把該字節(jié)的高4位作為行值，低4位作為列值，

36、然后取出S盒中對(duì)應(yīng)行和列的元素作為輸出。例如，十六進(jìn)制數(shù){84}。對(duì)應(yīng)S盒的行是8列是4，S盒中該位置對(duì)應(yīng)的值是{5F}。　　S盒是一個(gè)由16x16字節(jié)組成的矩陣，包含了8位值所能表達(dá)的256種可能的變換。S盒按照以下方式構(gòu)造：　　逐行按照升序排列的字節(jié)值初始化S盒。第一行是{00}，{01}，{02}，…，{OF}；第二行是{10}，{l1}，…，{1

37、F}等。在行X和列Y的字節(jié)值是{xy}。　　把S盒中的每個(gè)字節(jié)映射為它在有限域GF()中的逆。GF代表伽羅瓦域，GF()由一組從0x00到0xff的256個(gè)值組成，加上加法和乘法。。{00}被映射為它自身{00}。　　把S盒中的每個(gè)字節(jié)記成。對(duì)S盒中每個(gè)字節(jié)的每位做如下變換：　　上式中是指值為{63}字節(jié)C第i位

38、，即。符號(hào)()表示更新后的變量的值。AES用以下的矩陣方式描述了這個(gè)變換：　　最后完成的效果如圖：　　二．關(guān)鍵代碼　　直接采取讓4x4矩陣的值進(jìn)入S盒，這是因?yàn)閿?shù)組元素的要求前四位作為行數(shù)，后四位作為列數(shù)，而元素值剛好是16進(jìn)制表示形如：AB，元素的值=A*16+B,這個(gè)剛

39、好就是S盒的位置，　　void SubBytes(unsigned char State[][4]) 　　{　　int i,j; 　　for(i=0; i<4; i++) &

40、lt;b>　　{ 　　for(j=0; j<4; j++) 　　{ 　　State[i][j] = Sbox[State[i][j]]; 　　}

41、　　}　　}　　4.2.2、行移位（ShiftRows）　　一．State的第一行字節(jié)保持不變，State的第二行字節(jié)循環(huán)左移一個(gè)字節(jié)，State的第三行字節(jié)循環(huán)左移兩個(gè)字節(jié)，State的第四行循

42、環(huán)左移三個(gè)字節(jié)。　　行移位左偏移量：　　變化如圖2所示。　　二．關(guān)鍵代碼　　void ShiftRows(unsigned char State[][4])

43、 //采用最原始的辦法，以分別為0.1.2.3字節(jié)　　{　　unsigned char k;　　k=State[1][0]; 　　State[1][0]=State[1][

44、1]; 　　State[1][1]=State[1][2]; 　　State[1][2]=State[1][3]; 　　State[1][3]=k;　　k=State[2][1];

45、 　　State[2][1]=State[2][3];　　State[2][3]=k;　　k=State[2][0];　　State[2][0]=State[2][2];　　State[2][2]=k;

46、;　　k=State[3][3];　　State[3][3]=State[3][2];　　State[3][2]=State[3][1];　　State[3][1]=State[3][0];　　State[3][0]=k;</p&g

47、t;　　}　　4.2.3、列混合（MixColumn）　　一．列混合變換是一個(gè)替代操作，是AES最具技巧性的部分。它只在AES的第0，1，…，Nr一1輪中使用，在第N r輪中不使用該變換。乘積矩陣中的每個(gè)元素都是一行和一列對(duì)應(yīng)元素的乘積之和。在MixColumns變換中，乘法和加法都是定義在GF

48、()上的。State的每一列 () 1=0，…,3；J=0，…，被理解為 GF()上的多項(xiàng)式，該多項(xiàng)式與常數(shù)多項(xiàng)式相乘并模約化。　　這個(gè)運(yùn)算需要做GF()上的乘法。但由于所乘的因子是三個(gè)固定的元素02、03、01，所以這些乘法運(yùn)算仍然是比較簡(jiǎn)單的（注意到乘法運(yùn)算所使用的模多項(xiàng)式為）。設(shè)一個(gè)字節(jié)為b=(b7b6b5b4b3b2b1b0)，則　　b×

49、;‘01’=b； 　　b×‘02’=(b6b5b4b3b2b1b00)+(000b7b70b7b7)； 　　b×‘03’=b×‘01’+b×’02’。　?。ㄕ?qǐng)注意，加法為取模2的加法，即逐比特異或）　　寫(xiě)成矩陣形式

50、為：　　最后完成的效果如圖：　　二．關(guān)鍵代碼　　//其中調(diào)用小函數(shù)xtime，根據(jù)02乘法原理編寫(xiě)，最后03乘是在02乘的基礎(chǔ)上進(jìn)行了03=(2^1+1 )，同理進(jìn)行一次02乘，在與本省異或　　void MixCo

51、lumns(unsigned char State[][4]) 　　{　　unsigned char output[4][4];　　int i, j; 　　for(j=0; j< 4; j++) </p

52、>　　{ 　　for(i=0; i<4; i++) 　　{ 　　output[i][j] = xtime(State[i%4][j])

53、//0x02乘法 　　^ ( State[ ( i + 1 ) % 4][j] ^ xtime( State[ ( i + 1 ) % 4][j] ) ) //0x03乘法 　　^ State[ ( i + 2 ) % 4][j] //0x01乘法 <

54、;/p>　　^ State[ ( i + 3 ) % 4][j]; //0x01乘法 　　} 　　} 　　for(i=0; i<

55、;4; i++) 　　{　　for(j=0; j< 4; j++)　　{　　State[i][j]=output[i][j];</p&

56、gt;　　}　　}　　} 　　02乘法函數(shù)：　　unsigned char xtime (uns

57、igned char input) 　　{　　int temp; 　　temp = input<<1; 　　if(input & 0x80)

58、 　　{ 　　temp ^= 0x1b; 　　} 　　return temp; 　　}

59、;　　4.2.4、輪密鑰加（AddRoundKey）　　一．Add RoundKey稱為輪密鑰加變換，128位的State按位與 128位的密鑰XOR：對(duì) j=0，… ，L-1 輪密鑰加變換很簡(jiǎn)單，卻影響了 State中的每一位。密鑰擴(kuò)展的復(fù)雜性和 AES的其他階段運(yùn)算的復(fù)雜性，卻確保了該算法的安全性。　　最后完

60、成的效果如圖：　　二．關(guān)鍵代碼　　void AddRoundKey(unsigned char State[][4],unsigned char Key[][4]) 　　{

61、　int i,j;　　for(i=0;i<4;i++)　　{　　for(j=0;j<4;j++)　　{　　State[j]

62、[i]^=Key[j][i];　　}　　}　　}　　4.2.5、加密主函數(shù)　　關(guān)鍵代碼</b

63、>　　//根據(jù)加密函數(shù)流程圖，進(jìn)行架構(gòu)加密主函數(shù)，參數(shù)分別是一個(gè)密鑰數(shù)組，一個(gè)明文分組進(jìn)入，參與運(yùn)算，其中密鑰一進(jìn)入就進(jìn)入密鑰擴(kuò)展，為以后的加密產(chǎn)生密鑰，　　void Encryption(unsigned char input[16],unsigned char Key[16])　　{&

64、lt;/b>　　KeyExpansion(Key,ExpandKey); 　　unsigned char State[4][4];　　int i,j,k;　　for(i=0; i<4; i++)

65、　　{ 　　for(j=0; j<4 ;j++) 　　{ 　　State[i][j]= input[4*j+i]; 　　} &l

66、t;/b>　　}　　AddRoundKey(State,ExpandKey[0]); 　　for(i=1; i<=10; i++) 　　{

67、 　　SubBytes(State);　　ShiftRows(State);　　if(i!=10)MixColumns(State);　　AddRoundKey(State,ExpandKey[i]);　　i

68、f(i>=9) 　　{　　printf("\n第%d輪加密密鑰矩陣為：\n",i);　　int m,n;　　for(m=0

69、;m<4;m++)　　{　　for(n=0;n<4;n++)　　{　　printf("%X,",ExpandKey[i][n][m]);&l

70、t;p>　　}　　printf("\n");　　}　　printf("第%d輪加密出的密文為：",i);　　for(m=0;m<4;m++)

71、 　　{　　for(n=0;n<4;n++)　　{　　printf("%X,",State[n][m]);</p&

72、gt;　　}　　}　　printf("\n");　　}　　}

73、;　　for(j=0; j<4; j++) 　　{ 　　for(k=0; k<4 ;k++)　　{　　input[4*k+j]=State[j]

74、[k];　　}　　} 　　}　　4.3、解密　　解密流程：&

75、lt;/b>　　4.3.1、逆字節(jié)替代（InvSubBytes）　　關(guān)鍵代碼　　與字節(jié)代替類似，逆字節(jié)代替基于逆S盒實(shí)現(xiàn)。直接進(jìn)圖逆S盒，原理很簡(jiǎn)單，與字節(jié)替代相同，只是盒子不同　　void InvSubBytes(unsign

76、ed char State[][4]) {　　int i,j; 　　for(i=0; i<4; i++) 　　{ 　　for(j=0; j<4; j++)

77、 　　{ 　　State[i][j] = InvSbox[State[i][j]]; 　　} 　　}<b&

78、gt;　　}　　4.3.2、逆行移位（InvShiftRows）　　關(guān)鍵代碼　　//與加密時(shí)的行移位區(qū)別在于移位方向相反。即向右移動(dòng)　　void InvShiftRows(unsigned char State[]

79、[4]) 　　{　　char k;　　k=State[1][3]; 　　State[1][3]=State[1][2];　　State[

80、1][2]=State[1][1];　　State[1][1]=State[1][0];　　State[1][0]=k;　　k=State[2][3]; 　　State[2][3]=State[2][1]; 　　State[

81、2][1]=k;　　k=State[2][2];　　State[2][2]=State[2][0];　　State[2][0]=k;　　k=State[3][0]; 　　State[3][0]=State[3][1];&l

82、t;/p>　　State[3][1]=State[3][2];　　State[3][2]=State[3][3];　　State[3][3]=k;　　}　　4.3.3、逆列混合（InvMixCloumns

83、）　　關(guān)鍵代碼　　//逆列混合操作與列混合一樣，只是多項(xiàng)式d(x)不同，因而可以表示為矩陣相乘來(lái)實(shí)現(xiàn)，輸入矩陣與固定矩陣（十六進(jìn)制）相乘， 　　void InvMixColumns(unsigned char State[][4])

84、　　{　　unsigned char output[4][4];　　int i, j; 　　for(j=0; j< 4; j++) 　　{

85、　　for(i=0; i<4; i++) 　　{ 　　output[i][j] = (xtime(xtime(xtime(State[i % 4][j]))) ^ xtime(xtime(State[i % 4][j]))^xtime(State[i % 4][j]))

86、 //0x0E=14乘法　　^ (xtime(xtime(xtime(State[ ( i + 1 ) % 4][j]))) ^ xtime(State[ ( i + 1 ) % 4][j]) ^ State[ ( i + 1 ) % 4][j]) //0x0B=11乘法　　^ (xtime(xtime(xtime(Sta

87、te[ ( i + 2 ) % 4][j]))) ^ xtime(xtime(State[ ( i + 2 ) % 4][j])) ^ State[ ( i + 2 ) % 4][j]) //0x0D=13乘法 　　^(xtime(xtime(xtime(State[ ( i + 3 ) % 4][j]))) ^ State[ ( i + 3 ) % 4][j]);

88、 //0x09乘法 　　} 　　}　　for(i=0; i<4; i++) &

89、lt;b>　　{　　for(j=0; j< 4; j++)　　{　　State[i][j]=output[i][j];　　}

90、;　　}　　} 　　4.3.4、輪密鑰加（AddRoundKey）　　與加密完全相同　　4.3.5、解密主函數(shù)<

91、;b>　　關(guān)鍵代碼　　//與加密函數(shù)不同的是，過(guò)程相反，根據(jù)流程圖構(gòu)造解密主函數(shù)，輪數(shù)相同，由于是AES本質(zhì)是對(duì)稱函數(shù)，所以是相反的而已　　void InvEncryption(unsigned char input[16],unsigned char Key[16])

92、　{ 　　int i,j,k;　　KeyExpansion(Key,ExpandKey);　　unsigned char State[4][4]; 　　for(j=0; j<4; j++)

93、;　　{ 　　for(k=0; k<4 ;k++)　　{ 　　State[j][k] = input[k*4+j];　　} &

94、lt;p>　　}　　AddRoundKey(State,ExpandKey[10]); 　　for(i=9; i>=0; i--) 　　{ <

95、;/b>　　InvShiftRows(State);　　InvSubBytes(State); 　　AddRoundKey(State, ExpandKey[i]);　　if(i)InvMixColumns(State);

96、　if(i<=1) /* 輸出最后解密兩輪密鑰和密文 */　　{　　printf("\n第%d輪密鑰矩陣為：\n",10-i);　　int m,n;<

97、;/b>　　for(m=0;m<4;m++)　　{　　for(n=0;n<4;n++)　　{　　printf("%X,&quo

98、t;,ExpandKey[i][n][m]);　　}　　printf("\n");　　}　　printf("第%d輪解密出的消息為:",10-i);<

99、/p>　　for(m=0;m<4;m++) 　　{　　for(n=0;n<4;n++)　　{　　prin

100、tf("%X,",State[n][m]);　　}　　}　　printf("\n"); 　　}<

101、;/p>　　} 　　printf("\n最后解密出的明文消息為:");　　for(int m=0;m<4;m++) 　　{</

102、p>　　for(int n=0;n<4;n++)　　{　　printf("%c ",State[n][m]);　　}　　}&

103、lt;/b>　　printf("\n");　　for(j=0;j<4;j++) 　　{ 　　for(k=0; k&

104、lt;4 ;k++) 　　{ 　　input[k*4+j] = State[j][k];　　} 　　} <b&g

105、t;　　}　　5.測(cè)試報(bào)告　　由于加密解密分兩種方式，一種是由鍵盤輸入進(jìn)行加密解密。另一種是文件讀入加密解密　　5.1主界面　　根據(jù)數(shù)字選擇使用軟件，下面分開(kāi)測(cè)試：</p

106、>　　5.2測(cè)試鍵盤輸入明文和密鑰加密　　鍵盤輸入1，選擇加密，并輸入：IloveYouYouKnow? 共計(jì)16個(gè)字符，再任意輸入16字符的密鑰，為方便起見(jiàn)，測(cè)試時(shí)，輸入為11111111111111111，最后加密成功之后輸出中間密鑰與密文狀態(tài)　　其中最后加密密文為：A1,00，E9，BD,13,9A,CC,51,76,6

107、A,3F,B8，AA,34,6A,C　　5.3測(cè)試鍵盤輸入密文和密鑰加密　　選擇3，進(jìn)入解密界面。為測(cè)試是否成功加密，采用上次加密時(shí)的密文進(jìn)行輸入，如圖結(jié)果說(shuō)明加密解密是成功的。　　5.3測(cè)試文件輸入明文和密鑰加密　　//選擇2進(jìn)入文件加密界面，輸入保存有明文的文件名：M

108、ingwen.txt.密鑰文件名：Key.txt 　　輸出到空文件State.txt中進(jìn)行保存　　5.4測(cè)試文件輸入密文和密鑰加密　　//選擇4進(jìn)入界面解密，同理，為檢驗(yàn)是否加密成功，采用上次加密時(shí)密文輸出到State.txt上的密文進(jìn)行解密，密鑰文件相同，與上圖相比，結(jié)果正確。解密成功！

109、　　5.5軟件說(shuō)明　　是為注明信息而設(shè)置，表明版權(quán)，可省略，　　6.課程設(shè)計(jì)報(bào)告總結(jié)　　這次課程設(shè)計(jì)我最大的收獲就是凡事都要自己動(dòng)手去做，有些事情自己不做，啥子都不會(huì)，有畏懼感，膽怯，始終把事情放在那，就形成惡性循環(huán)，這樣子一直都做不來(lái)，一直都不會(huì)有進(jìn)步，所

110、以不管什么事情都要親自去嘗試一下，難易程度自己感知，不要聽(tīng)信他人的謠言，或者誤導(dǎo)，以為怎么怎么樣。　　還有就是，做代碼的時(shí)候查閱了相關(guān)的書(shū)籍，很雜很亂，這對(duì)于選擇有用的材料，有價(jià)值的材料進(jìn)行使用，會(huì)提高效率，最開(kāi)始各種涉獵，很多，但是實(shí)用的卻沒(méi)有多少，白白耽誤了很多時(shí)間。我覺(jué)得還是首先了解全局，了解總體，高屋建瓴，做好準(zhǔn)備工作，寫(xiě)好報(bào)告，把每個(gè)過(guò)程搞懂了，才能動(dòng)手去寫(xiě)代碼，連基本的理論都不懂，就

111、去操作，實(shí)在是慢，當(dāng)然在了解的基礎(chǔ)上，也要去實(shí)踐，去檢驗(yàn)自己的做法是否是對(duì)的，不能光搞理論，計(jì)算機(jī)是一個(gè)動(dòng)手就得答案的科學(xué)，多檢驗(yàn)，多算，多觀察。這樣子影響更深，更不會(huì)忘，一輩子的經(jīng)驗(yàn)，自己動(dòng)手得到的答案，遠(yuǎn)比查閱資料了解來(lái)的有意義，有效果。　　在寫(xiě)代碼的時(shí)候參考了一些參考資料，發(fā)現(xiàn)一些牛人啊，他們寫(xiě)的代碼簡(jiǎn)介，精煉，確實(shí)讓人敬佩，我用很多行代碼實(shí)現(xiàn)的功能，別人兩三句循環(huán)就解決了，主要是平時(shí)沒(méi)怎

112、么編寫(xiě)代碼，沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，還是要多寫(xiě)代碼，多領(lǐng)悟，才能有他們的成就。而且我簡(jiǎn)介的代碼都是很好的數(shù)學(xué)算法，我學(xué)的數(shù)學(xué)沒(méi)怎么用在這個(gè)上面，不能直接用最低級(jí)的算法，最普通的算法，這樣子永遠(yuǎn)不能簡(jiǎn)化，要簡(jiǎn)化就要用一些數(shù)學(xué)算法，下標(biāo)改變啊，循環(huán)啊啥的這些可以實(shí)現(xiàn)意想不到的效果，實(shí)現(xiàn)功能和簡(jiǎn)介的雙重母的。多實(shí)踐！　　最后我要感謝**，在我調(diào)試過(guò)程中，他給了我很大的幫助，真心的不知道說(shuō)什么，我有很多的問(wèn)題都是詢問(wèn)

113、他解決的，而且那天他花了一整晚上的時(shí)間和我一起探討，一起專研，幫我調(diào)試，這對(duì)于目前一個(gè)物質(zhì)社會(huì)，節(jié)奏超快的社會(huì)，我真心感覺(jué)好幸運(yùn)，好人還是多，這就堅(jiān)定了我要做好人的決心。助人為樂(lè)，真心感覺(jué)很好！特別是那些在需要中的人們是、多么期盼的幫助。幫助別人就是幫助自己，萬(wàn)分感謝尋者！致敬！　　7.參考文獻(xiàn)　　[1] 譚浩強(qiáng).

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