【正文】 x56, 0xf4, 0xea, 0x65, 0x7a, 0xae, 0x08}, /*c*/ {0xba, 0x78, 0x25, 0x2e, 0x1c, 0xa6, 0xb4, 0xc6, 0xe8, 0xdd, 0x74, 0x1f, 0x4b, 0xbd, 0x8b, 0x8a}, /*d*/ {0x70, 0x3e, 0xb5, 0x66, 0x48, 0x03, 0xf6, 0x0e, 0x61, 0x35, 0x57, 0xb9, 0x86, 0xc1, 0x1d, 0x9e}, /*e*/ {0xe1, 0xf8, 0x98, 0x11, 0x69, 0xd9, 0x8e, 0x94, 0x9b, 0x1e, 0x87, 0xe9, 0xce, 0x55, 0x28, 0xdf}, /*f*/ {0x8c, 0xa1, 0x89, 0x0d, 0xbf, 0xe6, 0x42, 0x68, 0x41, 0x99, 0x2d, 0x0f, 0xb0, 0x54, 0xbb, 0x16} }。 for(int i = 0。 ++i) { state[i] = temp[i]。 }void MixColumns(){ // 列混淆 byte matrix[4][4] = { {0x02, 0x03, 0x01, 0x01}, {0x01, 0x02, 0x03, 0x01}, {0x01, 0x01, 0x02, 0x03}, {0x03, 0x01, 0x01, 0x02}}。 std::swapbyte(state[8], state[10])。 }void InvShiftRows(){ // 行變換反演 //state第一行保持不變 // Do nothing. //state第二行循環(huán)右移一個字節(jié) std::swapbyte(state[6], state[7])。 std::swapbyte(state[9], state[11])。 }}void ShiftRows(){ // 行變換 //state第一行保持不變 // Do nothing. //state第二行循環(huán)左移一個字節(jié) std::swapbyte(state[4], state[5])。 }}void InvSubBytes(){ // 逆字節(jié)代換 for(int i = 0。 }}void SubBytes(){ // 字節(jié)代換 for(int i = 0。 } } }}void AddRoundKey(const intamp。 j 4。 ++i) { rotWord[i] = SBox[ rotWord[i] 4][ rotWord[i] amp。 std::swapbyte(rotWord[1], rotWord[2])。 rotWord[1] = roundKey[roundIndex 1][7]。 } } for(int roundIndex = 1。 i 4。 for(int ii = 0。}void InvFinalRound(){ // 最后輪的逆 AddRoundKey(N_ROUND 1)。 InvSubBytes()。 }void InvRound(const intamp。 round){ // 正常輪 SubBytes()。 i) { InvRound(i)。 KeyExpansion()。 ++i) { Round(i)。 KeyExpansion()。 //輪密鑰 byte cipherText[16]。 // 明文 byte state[16]。 = 16。源代碼如下：// : interface for the AES class.////////////////////////////////////////////////////////////////////////if !defined(AFX_AES_H__E7A55E4B_8EAF_4FAE_B547_3829CB5B5130__INCLUDED_)define AFX_AES_H__E7A55E4B_8EAF_4FAE_B547_3829CB5B5130__INCLUDED_define N_ROUND 11define KEY_SIZE 16if _MSC_VER 1000pragma onceendif // _MSC_VER 1000includeiostreamincludebitsetinclude utilityusing namespace std。 InitialplainText()。 for(int i = N_ROUND2。 output(me)。 AddRoundKey(i)。i=Nr1。 }} 加密模塊的實現(xiàn)void aes::jiami(unsigned char ming[4][4],unsigned char me[4][4]){ input(ming)。 for(row=0。amp。row4。 t[2]=KeyExp[2][i1]。 i++。 while(iNk) { KeyExp[0][i]=Key[0][i]。jNk。 int i=0,j=0。 output(ming)。 InvMixColumns()。i=1。第三章、AES算法的實現(xiàn)： AES算法的流程圖S盒置換明文分組數(shù)據(jù)X與原始密鑰K1異或(X⊕K1)行變換列混淆與子密鑰Ki異或(X⊕Ki)S盒置換行變換與子密鑰Kr+1異或(X⊕Ki+1)加密分組數(shù)據(jù)加密分組數(shù)據(jù)與子密鑰Kr+1異或(X⊕Ki+1)與子密鑰Ki異或(X⊕Ki)反行變換反S盒置換反行變換反列混淆反列混淆與原始密鑰K1異或(X⊕K1)解密分組數(shù)據(jù)XAES加解密算法流程圖void aes::jiemi(unsigned char ming[4][4],unsigned char me[4][4]){ input(me)。/*用于密鑰調(diào)度的Rcon表*/static const unsigned char rcon [10] = {0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80,0x1B,0X36}(4)擴展密鑰的生成:擴展密鑰的前Nk個字就是外部密鑰 K。(2) SubWord ( ),對一個四字節(jié)的輸入字[a0,a1,a2,a3]的每一個字節(jié)進行S盒變換,然后作為輸出。并且遵循一下原則: 輪密鑰的比特總數(shù)為數(shù)據(jù)塊長度與輪數(shù)加1的積：Nk*4*8*(Nr+1)； 種子密鑰編制為擴展密鑰,種子密鑰長度為4* Nk個字節(jié)； 輪密鑰由以下方法從擴展密鑰中獲得:對第1輪密鑰由前Nb個字構成。其中:利用列混合可以使第一列的第一個字節(jié)與該列中的其他任一字節(jié)相互作用，而行移位則可以使第一輪中的其他字節(jié)互相混合，由此經(jīng)過多輪運算可以達到相當強的擴散作用。下表給出了在不同的情況下移位的次數(shù)。它由以下兩個部分組成：a． 把字節(jié)的值用它的乘法逆代替；b． 把經(jīng)過a處理后的字節(jié)進行如下定義的仿射變換乘法取逆運算為: b(x)=a(x) mod m(x) (定義四)其中m(x) = x8+x4+x3+x+1，當a(x) = 0時，其逆元素也為0。首先，把數(shù)據(jù)塊寫成字的形式，每個字包含4個字節(jié)。這兩層順序調(diào)換之后，可以方便的將字節(jié)替換變換和列混合變換并作一步，通過查表的方法來代替原來算法中的矩陣乘法的操作，得到變換后的結(jié)果。雖然這要求在輪變換前要花費一定的時間和存儲空間來計算和存儲S盒，但與原算法相比起來，優(yōu)化后的算法實現(xiàn)變得相對簡單，其執(zhí)行的效率也大大提高。它執(zhí)行了16個并行的把密鑰加到狀態(tài)中的運算。對 S 盒中每個字節(jié)的每位做如下矩陣方式所描述變換： P層設計P層也稱為線性層，包括 ShiftRows和MixColumns變換，其目的是提供雪崩效應，從而起到擴散作用。GF 代表伽羅瓦域，GF(28)由一組從000 到0ff的 256個值組成，加上加法和乘法。第一行是 {00},{01},{02},…,{0F} 。每一輪有三層組成：P層為線性層，它包括ShiftRows變換(行移變換)和MixColumns變換（列混合變換），線性混合層確保多輪之上的高度擴散；S層為非線性層，由一個SubBytes變換組成，具體由非線性S盒構成，起到混淆作用；密鑰加層由AddRuondKey變換組成，將子密鑰簡單異或到中間狀態(tài)上，實現(xiàn)密鑰與明、密文的結(jié)合。為使密碼算法能抵抗對密鑰的強力攻擊，必須保證密鑰長度盡可能大。如果再與x相乘后模x4+1，得b1x3+b0x2+b3x1+b2，由此可得：多項式每乘上一次x的運算結(jié)果，相當于多項式系數(shù)的一次左移操作。b0⊕a2 b0⊕a1 b0⊕a0 b0⊕a3 表示)(十六進制為‘11B’) m(x) = x8+x4+x3+x+1上面定義的乘法在GF(28)上滿足結(jié)合律，且有一個本原元（01）。因此，出現(xiàn)了許多分析和研究S盒代數(shù)性質(zhì)的研究成果。(1)實現(xiàn)分析主要研究AES算法可實現(xiàn)的能力，即算法的實現(xiàn)性分析。另一方面，研究AES的算法設計對研發(fā)新的分組密碼提供了設計原則和參考。迭代加密使用一個循環(huán)結(jié)構，在該循環(huán)中重復置換（permutations ）和替換(substitutions）輸入數(shù)據(jù)。AES 是一個新的可以用于保護電子數(shù)據(jù)的加密算法。 教研室簽字： 年 月 日學院簽字： 年 月 日第一章、AES加密解密原理由于DES已經(jīng)無法滿足高保密性的要求，美國于1997年1月開始征集新一代數(shù)據(jù)加密標準（即高級數(shù)據(jù)加密標準，Advanced Encryption Standard，AES）。進行加密后，能夠進行正確的解密；（4）提供良好的用戶界面；（5）要求提供所設計系統(tǒng)的報告及完整的軟件。密碼學課程設計實驗報告實驗題目：文件加密/解密系統(tǒng)實驗任務書課程設計題目文件加密/解密系統(tǒng)人數(shù)1學時2周設計目的、任務和要求設計目的：本課程設計力求為學生提供一個理論聯(lián)系實際的機會。設計任務：（1）在深入理解DES或AES加密/解密算