AES加密算法实验报告

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aes实验报告

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aes实验报告AES实验报告引言:AES(Advanced Encryption Standard)是一种对称加密算法,被广泛应用于保护敏感数据的安全传输和存储。

本实验旨在探究AES算法的原理和应用,并通过实验验证其加密和解密的效果。

一、AES算法的原理AES算法是一种分组密码算法,将明文分成固定长度的数据块,并通过一系列的加密和解密操作来保护数据的机密性。

AES算法的核心是轮函数,它通过一系列的轮变换来对数据进行加密和解密。

二、实验准备1. 实验环境搭建:在计算机上安装支持AES算法的编程环境,如Python或Java。

2. 实验材料准备:准备一些测试用的明文和密钥,以及相应的加密和解密结果。

三、AES算法的加密过程1. 密钥扩展:AES算法需要对输入的密钥进行扩展,生成一系列的轮密钥。

这些轮密钥用于后续的加密和解密操作。

2. 初始轮:将明文与第一轮密钥进行异或运算。

3. 轮变换:AES算法中的轮变换包括字节代换、行移位、列混淆和轮密钥加。

这些变换操作按照一定的顺序进行,每一轮都会产生一个新的加密结果。

4. 最终轮:在最后一轮中,省略列混淆操作,并将结果与最后一轮密钥进行异或运算。

四、实验步骤1. 选择一组明文和密钥作为输入数据。

2. 使用AES算法对明文进行加密,得到密文。

3. 使用相同的密钥对密文进行解密,得到还原的明文。

4. 比较还原的明文与原始明文是否一致,验证AES算法的正确性。

五、实验结果与分析在实验中,我们选择了一组明文和密钥进行加密和解密操作。

经过实验,我们成功地得到了相应的密文和还原的明文,并与原始明文进行了比较。

结果显示,还原的明文与原始明文完全一致,证明了AES算法的正确性和可靠性。

六、AES算法的应用AES算法在现代密码学中被广泛应用于数据的加密和解密过程。

它可以用于保护敏感数据的安全传输和存储,如网络通信、文件加密和数据库加密等领域。

AES算法具有高度的安全性和可靠性,被认为是目前最强大的对称加密算法之一。

现代密码学实验报告(DES-AES-RSA)

现代密码学实验报告(DES-AES-RSA)
答:分组比较短、密钥太短、密码生命周期短、运算速度较慢。采用替代和置换的方法简单有效地遵循了香农定理,替代操作通过S盒达到了混淆效果,置换操作通过P盒扩散效果。
2.AES算法的基本原理和特点。
答:AES加密数据块分组长度必须为128比特,密钥长度可以是128比特、192比特、256比特中的任意一个(如果数据块及密钥长度不足时,会补齐)。AES加密有很多轮的重复和变换。大致步骤如下:1、密钥扩展(KeyExpansion),2、初始轮(Initial Round),3、重复轮(Rounds),每一轮又包括:SubBytes、ShiftRows、MixColumns、AddRoundKey,4、最终轮(Final Round),最终轮没有MixColumns。
//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,
//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,
static void s_func(bool out[32],const bool in[48]);
//s盒代替
//变换
static void transform(bool *out, bool *in, const char *table, int len);

AES加密算法实验报告

AES加密算法实验报告

实验报告学号:姓名:专业:班级:第 10 周static void SubBytes(unsigned char p[16]);static void inSubBytes(unsigned char p[16]);static void ShiftRows(unsigned char e[]);static void inShiftRows(unsigned char e[]);static void MatrixToByte(unsigned char e[]);static void inMatrixToByte(unsigned char e[]);static unsigned char FFmul(unsigned char a, unsigned char b);static void KeyAdding(unsigned char state[16], unsigned char k[][4]);static void KeyExpansion(unsigned char* key, unsigned char w[][4][4]);~plaintext();private:};#include""using namespace std;static unsigned char sBox[] = {};/定义加密S盒/unsigned char insBox[256] ={};//定义解密S盒plaintext::plaintext(){}void plaintext::createplaintext(unsigned char a[])//创建明文{int i = 0;unsigned int p[16];for (int j = 0; j<200; j++){if (a[j] == 0){break;}}for (; i<16; i++){p[i] = a[i];a[i] = a[i + 16];}}void plaintext::SubBytes(unsigned char p[16])//字节变换函数{unsigned char b[16];for (int i = 0; i<16; i++){b[i] = sBox[(int)p[i]];}}void plaintext::inSubBytes(unsigned char p[16])//逆字节变换函数{unsigned char b[16];for (int i = 0; i<16; i++){b[i] = insBox[(int)p[i]];}}void plaintext::ShiftRows(unsigned char e[])//行移位变换函数{unsigned char t[4];for (int i = 1; i<4; i++){for (int x = 0; x<4; x++)t[x] = e[x + i * 4];for (int y = 0; y<4; y++)e[(y + 4 - i) % 4 + i * 4] = t[y];}}void plaintext::inShiftRows(unsigned char e[])//逆行移位变换函数{unsigned char t[4];for (int i = 1; i<4; i++){for (int x = 0; x<4; x++)t[x] = e[x + i * 4];for (int y = 0; y<4; y++)e[(y + i) % 4 + i * 4] = t[y];}}void plaintext::MatrixToByte(unsigned char e[])//列混合变换函数{unsigned char t[4];int r, c;for (c = 0; c< 4; c++){for (r = 0; r<4; r++){t[r] = e[r * 4 + c];}for (r = 0; r<4; r++){e[r * 4 + c] = FFmul(0x02, t[r])^ FFmul(0x03, t[(r + 1) % 4])^ FFmul(0x01, t[(r + 2) % 4])^ FFmul(0x01, t[(r + 3) % 4]);}}}void plaintext::inMatrixToByte(unsigned char e[])//逆列混合变换函数{unsigned char t[4];int r, c;for (c = 0; c< 4; c++){for (r = 0; r<4; r++){t[r] = e[r * 4 + c];}for (r = 0; r<4; r++){e[r * 4 + c] = FFmul(0x0e, t[r])^ FFmul(0x0b, t[(r + 1) % 4])^ FFmul(0x0d, t[(r + 2) % 4])^ FFmul(0x09, t[(r + 3) % 4]);}}}unsigned char plaintext::FFmul(unsigned char a, unsigned char b){unsigned char bw[4];unsigned char res = 0;int i;bw[0] = b;for (i = 1; i<4; i++){bw[i] = bw[i - 1] << 1;if (bw[i - 1] & 0x80){bw[i] ^= 0x1b;}}for (i = 0; i<4; i++){if ((a >> i) & 0x01){res ^= bw[i];}}return res;}void plaintext::KeyAdding(unsigned char state[16], unsigned char k[][4])//轮密钥加{int r, c;for (c = 0; c<4; c++){for (r = 0; r<4; r++){state[r + c * 4] ^= k[r][c];}}}void plaintext::KeyExpansion(unsigned char* key, unsigned char w[][4][4])//密钥扩展{int i, j, r, c;unsigned char rc[] = { 0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80, 0x1b, 0x36 };for (r = 0; r<4; r++){for (c = 0; c<4; c++){w[0][r][c] = key[r + c * 4];}}for (i = 1; i <= 10; i++){for (j = 0; j<4; j++){unsigned char t[4];for (r = 0; r<4; r++){t[r] = j ? w[i][r][j - 1] : w[i - 1][r][3];}if (j == 0){unsigned char temp = t[0];for (r = 0; r<3; r++){t[r] = sBox[t[(r + 1) % 4]];}t[3] = sBox[temp];t[0] ^= rc[i - 1];}for (r = 0; r<4; r++){w[i][r][j] = w[i - 1][r][j] ^ t[r];}}}}plaintext::~plaintext(){}#include<iostream>#include<>#include<>//使用文件选取功能#include""using namespace std;unsigned char w[11][4][4] = { 0 };int len = 0;//图片每行需要加密的长度void Cipher();//加密图片void inCipher();//解密图片void Cipher(unsigned char a[]){unsigned char b[16];for (int i = 0; i < (len / 16); i++){for (int j = 0; j<16; j++)b[j] = a[j + i * 16];plaintext::KeyAdding(b, w[0]);for (int n = 1; n <= 10; n++){plaintext::SubBytes(b);plaintext::ShiftRows(b);if (n != 10)plaintext::MatrixToByte(b);plaintext::KeyAdding(b, w[n]);}for (int m = 0; m<16; m++)a[m + i * 16] = b[m];}}void inCipher(unsigned char a[]){unsigned char b[16];for (int i = 0; i < (len / 16) ; i++){for (int j = 0; j<16; j++){b[j] = a[j + i * 16];}plaintext::KeyAdding(b, w[10]);for (int n = 9; n >= 0; n--){plaintext::inShiftRows(b);plaintext::inSubBytes(b);plaintext::KeyAdding(b, w[n]);if (n)plaintext::inMatrixToByte(b);}for (int m = 0; m<16; m++)a[m + i * 16] = b[m];}}bool ImageCopy(const CImage &srcImage, CImage &destImage) {int i, j;//循环变量if ())return FALSE;//源图像参数BYTE* srcPtr = (BYTE*)();int srcBitsCount = ();int srcWidth = ();int srcHeight = ();int srcPitch = ();//销毁原有图像if (!()){();}//创建新图像if (srcBitsCount == 32) //支持alpha通道{(srcWidth, srcHeight, srcBitsCount, 1);}else{(srcWidth, srcHeight, srcBitsCount, 0);}BYTE *destPtr = (BYTE*)();int destPitch = ();len=abs(srcPitch);for (int i = 0; i<srcHeight; i++)Cipher(srcPtr + i*srcPitch);//复制图像数据for (i = 0; i<srcHeight; i++){memcpy(destPtr + i*destPitch, srcPtr + i*srcPitch, abs(srcPitch));}return TRUE;}bool inImageCopy(const CImage &srcImage, CImage &destImage){int i, j;//循环变量if ())return FALSE;//源图像参数BYTE* srcPtr = (BYTE*)();int srcBitsCount = ();int srcWidth = ();int srcHeight = ();int srcPitch = ();//销毁原有图像if (!()){();}//创建新图像if (srcBitsCount == 32) //支持alpha通道{(srcWidth, srcHeight, srcBitsCount, 1);}else{(srcWidth, srcHeight, srcBitsCount, 0);}BYTE *destPtr = (BYTE*)();int destPitch = ();len = abs(srcPitch);for (int i = 0; i<srcHeight; i++)inCipher(srcPtr + i*srcPitch);//复制图像数据for (i = 0; i<srcHeight; i++){memcpy(destPtr + i*destPitch, srcPtr + i*srcPitch, abs(srcPitch));}return TRUE;}int main(){unsigned char key[16] = {//固定密钥0x77, 0x59, 0xc5, 0xa4,0x55, 0x90, 0xa4, 0xa3,0xb2, 0xcc, 0x01, 0xa9,0xcb, 0xac, 0x77, 0x23 };plaintext::KeyExpansion(key, w);TCHAR szBuffer[MAX_PATH] = { 0 };//使用文件选取功能OPENFILENAME ofn = { 0 };= sizeof(ofn);// = m_hWnd;= _T("");//要选择的文件后缀= _T("D:\\");//默认的文件路径= szBuffer;//存放文件的缓冲区= sizeof(szBuffer) / sizeof(*szBuffer);= 0;= OFN_PATHMUSTEXIST | OFN_FILEMUSTEXIST | OFN_EXPLORER;//标志如果是多选要加上OFN_ALLOWMULTISELECTBOOL bSel = GetOpenFileName(&ofn);CImage image, image2, image3;//读取图片(szBuffer);。

AES加密解密实验报告

AES加密解密实验报告

AES加密解密实验报告实验目的:了解和学习AES加密算法的原理和实现过程,掌握AES加密解密的方法。

实验原理:AES(Advanced Encryption Standard)高级加密标准,是一种对称加密算法,使用相同的密钥进行加密和解密。

AES加密算法使用数学运算和逻辑操作混合的方式,通过多轮迭代和替代、逆替代、置换等步骤,对数据进行加密和解密操作。

实验材料和方法:材料:计算机、Python编程环境。

方法:通过Python编程环境调用AES库函数,进行AES加密解密实验。

实验步骤:1. 导入AES库函数:在Python编程环境中,导入AES的库函数。

```pythonfrom Crypto.Cipher import AESfrom Crypto.Random import get_random_bytes```2. 生成随机密钥:使用get_random_bytes(函数生成一个长度为16字节的随机密钥。

```pythonkey = get_random_bytes(16)```3. 实例化AES加密对象:使用AES.new(函数,传入随机密钥和加密模式“AES.MODE_ECB”创建AES加密对象。

```pythoncipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)```4. 加密数据:使用encrypt(函数,传入要加密的数据进行加密操作。

```pythonmessage = "This is a secret message.".encodeciphertext = cipher.encrypt(message)```5. 解密数据:使用decrypt(函数,传入密文进行解密操作。

```pythonplaintext = cipher.decrypt(ciphertext)```6. 打印加密和解密结果:使用print(函数,打印加密前后和解密后的数据。

现代密码算法实验报告(3篇)

现代密码算法实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解现代密码学的基本原理和数论基础知识;2. 掌握非对称密码体制的著名代表RSA加密算法的工作原理和流程;3. 设计实现一个简单的密钥系统;4. 掌握常用加密算法AES和DES的原理及实现。

二、实验内容1. RSA加密算法实验2. AES加密算法实验3. DES加密算法实验三、实验原理1. RSA加密算法RSA算法是一种非对称加密算法,由罗纳德·李维斯特、阿迪·沙米尔和伦纳德·阿德曼三位密码学家于1977年提出。

其基本原理是选择两个大质数p和q,计算它们的乘积n=pq,并计算欧拉函数φ(n)=(p-1)(q-1)。

选择一个整数e,满足1<e<φ(n)且e与φ(n)互质。

计算e关于φ(n)的模逆元d。

公开密钥为(e,n),私有密钥为(d,n)。

加密过程为C=Me mod n,解密过程为M=Cd mod n。

2. AES加密算法AES(Advanced Encryption Standard)是一种分组加密算法,采用128位分组大小和128、192或256位密钥长度。

AES算法主要分为四个阶段:初始轮、密钥扩展、中间轮和最终轮。

每个轮包括字节替换、行移位、列混淆和轮密钥加。

3. DES加密算法DES(Data Encryption Standard)是一种分组加密算法,采用64位分组大小和56位密钥长度。

DES算法主要分为16轮,每轮包括置换、置换-置换、S盒替换和密钥加。

四、实验步骤及内容1. RSA加密算法实验(1)选择两个大质数p和q,计算n=pq和φ(n)=(p-1)(q-1);(2)选择一个整数e,满足1<e<φ(n)且e与φ(n)互质,计算e关于φ(n)的模逆元d;(3)生成公开密钥(e,n)和私有密钥(d,n);(4)用公钥对明文进行加密,用私钥对密文进行解密。

2. AES加密算法实验(1)选择一个128、192或256位密钥;(2)初始化初始轮密钥;(3)进行16轮加密操作,包括字节替换、行移位、列混淆和轮密钥加;(4)输出加密后的密文。

AES加密算法实践

AES加密算法实践

AES加密算法实践AES(Advanced Encryption Standard)是一种常用的对称加密算法,广泛应用于各种信息安全领域。

本文将介绍AES加密算法的原理,以及如何在实践中使用AES进行数据加密和解密。

一、AES加密算法简介1.1 原理概述AES加密算法是基于Rijndael算法设计的,它采用128位的分组长度和128、192或256位的密钥长度,通过多轮的替代、置换和混合运算实现对数据的加密。

AES算法具有高度的安全性和良好的性能,成为了现代加密领域的事实标准。

1.2 加密和解密过程AES加密算法涉及两个关键过程:加密和解密。

加密过程将明文进行分组并经过多轮的操作得到加密后的密文;解密过程则是将密文逆转操作得到原始的明文。

二、AES加密算法实践步骤为了演示AES加密算法的实践应用,我们将以Python编程语言为例,介绍使用AES算法进行数据加密和解密的步骤。

2.1 安装所需库首先,确保计算机上已经安装了Python编程环境。

然后,通过pip安装pycryptodome库,它提供了AES算法的实现。

2.2 密钥生成在使用AES进行加密和解密之前,需要生成一个密钥。

密钥的长度可以是128、192或256位,根据实际需求确定。

2.3 数据分组将待加密的数据按照128位进行分组。

如果数据长度不足128位,需要进行填充。

2.4 加密过程使用生成的密钥对数据进行加密。

AES算法采用多轮的替代、置换和混合运算来实现加密过程。

2.5 解密过程使用相同的密钥对加密后的数据进行解密。

解密过程是加密过程的逆向操作,通过逆转多轮的替代、置换和混合运算来还原原始数据。

三、AES加密算法应用场景AES加密算法在信息安全领域有广泛的应用,下面将介绍一些常见的应用场景。

3.1 数据传输安全在网络通信和数据传输过程中,使用AES加密算法可以保证数据的机密性,防止敏感信息被窃取或篡改。

3.2 存储数据加密对于需要长期存储的敏感数据,可以使用AES加密算法对其进行加密,从而确保在数据泄露的情况下,被获取的数据无法被解读。

AES加密解密实验报告

AES加密解密实验报告

信息安全工程课程实验报告AES加密解密的实现课程名称:信息安全工程学生姓名:***学生学号: **********专业班级:系统工程2038班任课教师:***2012年11月22日目录1.背景 (1)1.1 Rijndael密码的设计标准: (1)1.2 设计思想 (1)2.系统设计 (2)2.1系统主要目标 (2)2.2功能模块与系统结构 (2)2.2.1字节替换SubByte (2)2.2.2行移位ShiftRow (2)2.2.3 列混合MixColumn (3)2.2.4 轮密钥加AddRoundKey (4)2.2.5 逆字节替换 (4)2.2.6逆行移位InvShiftRow (4)2.2.7 逆列混淆 (4)3 加密模式 (5)3.1 电子密码本ECB模式 (5)3.2加密块链模式CBC模式 (6)4 系统功能程序设计 (8)4.1基本加密部分 (8)4.1.1字节替换 (8)4.1.2行移位 (8)4.1.3列混合 (9)4.1.4轮密钥加 (9)4.1.5密钥扩展 (10)4.1.6逆字节替换 (11)4.1.7逆行移位 (11)4.1.8逆列混合 (12)4.1.9加密 (12)4.1.10解密 (13)5 实验结果 (14)5.1 需要加密文件 (14)5.2 实验加密解密结果 (15)6 参考资料 (16)1.背景AES,密码学中的高级加密标准(Advanced Encryption Standard,AES),又称Rijndael加密法,是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。

这个标准用来替代原先的DES,已经被多方分析且广为全世界所使用。

经过五年的甄选流程,高级加密标准由美国国家标准与技术研究院(NIST)于2001年11月26日发布于FIPS PUB 197,并在2002年5月26日成为有效的标准。

2006年,高级加密标准已然成为对称密钥加密中最流行的算法之一。

AES 有一个固定的128位的块大小和128,192或256位大小的密钥大小。

aes 实验报告

aes 实验报告

aes 实验报告AES实验报告1. 引言AES(Advanced Encryption Standard)是一种对称加密算法,被广泛应用于各种领域中的数据保护和安全通信。

本实验旨在通过实际操作,深入了解AES算法的原理和应用。

2. 实验目的2.1 理解AES算法的基本原理;2.2 掌握AES算法的加密和解密过程;2.3 通过实验验证AES算法的安全性和效率。

3. 实验环境本实验使用的环境为Python编程语言和相关的密码学库。

4. 实验步骤4.1 密钥生成AES算法使用的密钥长度可以是128位、192位或256位。

在本实验中,我们选择128位密钥长度。

首先,通过随机数生成器生成一个128位的密钥。

4.2 加密过程4.2.1 分组将待加密的明文按照128位分组,如果最后一个分组不足128位,则需要进行填充。

4.2.2 轮密钥扩展AES算法使用了多轮加密,每一轮都需要使用不同的轮密钥。

通过密钥扩展算法,将初始密钥扩展为多个轮密钥。

4.2.3 轮函数AES算法的核心是轮函数,它包括字节替代、行移位、列混淆和轮密钥加四个步骤。

这些步骤在每一轮中都会被执行。

4.2.4 轮数循环根据密钥长度的不同,AES算法的轮数也不同。

在本实验中,我们选择10轮加密。

4.2.5 输出密文经过多轮加密后,得到最终的密文。

4.3 解密过程解密过程与加密过程相似,只是在轮密钥的使用上有所不同。

解密过程需要使用逆向的轮密钥。

5. 实验结果与分析通过实验,我们得到了AES算法对明文进行加密和解密的结果。

经过比对,我们可以验证加密和解密的正确性。

同时,我们还可以通过实验数据分析AES算法的安全性和效率。

6. 实验结论AES算法是一种安全可靠的对称加密算法,能够有效地保护数据的机密性。

通过本实验,我们深入了解了AES算法的原理和应用,并且掌握了AES算法的加密和解密过程。

7. 实验总结通过本次实验,我们不仅学习了AES算法的基本原理和应用,还通过实际操作加深了对该算法的理解。

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四川大学计算机学院、软件学院实验报告学号::专业:班级:第10 周在程序运行读取需要加密的图片时,需要进行图片的选取,本次实验中使用在弹窗中选取文件的方式,使用头文件commdlg.h来实现在文件夹中选择需要的文件的选取。

三、加密算法流程AES加密算法流程如下字节代替:用一个S盒完成分组的字节到字节的代替;行移位:进行一次行上的置换;列混合:利用有限域GF(28)上的运算特性的一个代替;轮密钥加:当前分组和扩展密钥的一部分进行按位异或。

四、代码实现cryptograph.h#include<string>#include<iostream>class plaintext{public:plaintext();static void createplaintext(unsigned char a[]);static void SubBytes(unsigned char p[16]);static void inSubBytes(unsigned char p[16]);static void ShiftRows(unsigned char e[]);static void inShiftRows(unsigned char e[]);static void MatrixToByte(unsigned char e[]);static void inMatrixToByte(unsigned char e[]);static unsigned char FFmul(unsigned char a, unsigned char b);static void KeyAdding(unsigned char state[16], unsigned char k[][4]);static void KeyExpansion(unsigned char* key, unsigned char w[][4][4]);~plaintext();private:};cryptograph.cpp#include"cryptography.h"using namespace std;static unsigned char sBox[] = {};/定义加密S盒/unsigned char insBox[256] ={};//定义解密S盒plaintext::plaintext(){}void plaintext::createplaintext(unsigned char a[])//创建明文{int i = 0;unsigned int p[16];for (int j = 0; j<200; j++){if (a[j] == 0){break;}}for (; i<16; i++){p[i] = a[i];a[i] = a[i + 16];}}void plaintext::SubBytes(unsigned char p[16])//字节变换函数{unsigned char b[16];for (int i = 0; i<16; i++){b[i] = sBox[(int)p[i]];}}void plaintext::inSubBytes(unsigned char p[16])//逆字节变换函数{unsigned char b[16];for (int i = 0; i<16; i++){b[i] = insBox[(int)p[i]];}}void plaintext::ShiftRows(unsigned char e[])//行移位变换函数{unsigned char t[4];for (int i = 1; i<4; i++){for (int x = 0; x<4; x++)t[x] = e[x + i * 4];for (int y = 0; y<4; y++)e[(y + 4 - i) % 4 + i * 4] = t[y];}}void plaintext::inShiftRows(unsigned char e[])//逆行移位变换函数{unsigned char t[4];for (int i = 1; i<4; i++){for (int x = 0; x<4; x++)t[x] = e[x + i * 4];for (int y = 0; y<4; y++)e[(y + i) % 4 + i * 4] = t[y];}}void plaintext::MatrixToByte(unsigned char e[])//列混合变换函数{unsigned char t[4];int r, c;for (c = 0; c< 4; c++){for (r = 0; r<4; r++){t[r] = e[r * 4 + c];}for (r = 0; r<4; r++){e[r * 4 + c] = FFmul(0x02, t[r])^ FFmul(0x03, t[(r + 1) % 4])^ FFmul(0x01, t[(r + 2) % 4])^ FFmul(0x01, t[(r + 3) % 4]);}}}void plaintext::inMatrixToByte(unsigned char e[])//逆列混合变换函数{unsigned char t[4];int r, c;for (c = 0; c< 4; c++){for (r = 0; r<4; r++){t[r] = e[r * 4 + c];}for (r = 0; r<4; r++){e[r * 4 + c] = FFmul(0x0e, t[r])^ FFmul(0x0b, t[(r + 1) % 4])^ FFmul(0x0d, t[(r + 2) % 4])^ FFmul(0x09, t[(r + 3) % 4]);}}}unsigned char plaintext::FFmul(unsigned char a, unsigned char b) {unsigned char bw[4];unsigned char res = 0;int i;bw[0] = b;for (i = 1; i<4; i++){bw[i] = bw[i - 1] << 1;if (bw[i - 1] & 0x80){bw[i] ^= 0x1b;}}for (i = 0; i<4; i++){if ((a >> i) & 0x01){res ^= bw[i];}}return res;}void plaintext::KeyAdding(unsigned char state[16], unsigned char k[][4])//轮密钥加{int r, c;for (c = 0; c<4; c++){for (r = 0; r<4; r++){state[r + c * 4] ^= k[r][c];}}}void plaintext::KeyExpansion(unsigned char* key, unsigned char w[][4][4])//密钥扩展{int i, j, r, c;unsigned char rc[] = { 0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80, 0x1b, 0x36 };for (r = 0; r<4; r++){for (c = 0; c<4; c++){w[0][r][c] = key[r + c * 4];}}for (i = 1; i <= 10; i++){for (j = 0; j<4; j++){unsigned char t[4];for (r = 0; r<4; r++){t[r] = j ? w[i][r][j - 1] : w[i - 1][r][3];}if (j == 0){unsigned char temp = t[0];for (r = 0; r<3; r++){t[r] = sBox[t[(r + 1) % 4]];}t[3] = sBox[temp];t[0] ^= rc[i - 1];}for (r = 0; r<4; r++){w[i][r][j] = w[i - 1][r][j] ^ t[r];}}}}plaintext::~plaintext(){}main.cpp#include<iostream>#include<atlimage.h>#include<commdlg.h>//使用文件选取功能#include"cryptography.h"using namespace std;unsigned char w[11][4][4] = { 0 };int len = 0;//图片每行需要加密的长度void Cipher();//加密图片void inCipher();//解密图片void Cipher(unsigned char a[]){unsigned char b[16];for (int i = 0; i < (len / 16); i++){for (int j = 0; j<16; j++)b[j] = a[j + i * 16];plaintext::KeyAdding(b, w[0]);for (int n = 1; n <= 10; n++){plaintext::SubBytes(b);plaintext::ShiftRows(b);if (n != 10)plaintext::MatrixToByte(b);plaintext::KeyAdding(b, w[n]);}for (int m = 0; m<16; m++)a[m + i * 16] = b[m];}}void inCipher(unsigned char a[]){unsigned char b[16];for (int i = 0; i < (len / 16) ; i++){for (int j = 0; j<16; j++){b[j] = a[j + i * 16];}plaintext::KeyAdding(b, w[10]);for (int n = 9; n >= 0; n--){plaintext::inShiftRows(b);plaintext::inSubBytes(b);plaintext::KeyAdding(b, w[n]);if (n)plaintext::inMatrixToByte(b);}for (int m = 0; m<16; m++)a[m + i * 16] = b[m];}}bool ImageCopy(const CImage &srcImage, CImage &destImage) {int i, j;//循环变量if (srcImage.IsNull())return FALSE;//源图像参数BYTE* srcPtr = (BYTE*)srcImage.GetBits();int srcBitsCount = srcImage.GetBPP();int srcWidth = srcImage.GetWidth();int srcHeight = srcImage.GetHeight();int srcPitch = srcImage.GetPitch();//销毁原有图像if (!destImage.IsNull()){destImage.Destroy();}//创建新图像if (srcBitsCount == 32) //支持alpha通道{destImage.Create(srcWidth, srcHeight, srcBitsCount, 1);}else{destImage.Create(srcWidth, srcHeight, srcBitsCount, 0);}BYTE *destPtr = (BYTE*)destImage.GetBits();int destPitch = destImage.GetPitch();len=abs(srcPitch);for (int i = 0; i<srcHeight; i++)Cipher(srcPtr + i*srcPitch);//复制图像数据for (i = 0; i<srcHeight; i++){memcpy(destPtr + i*destPitch, srcPtr + i*srcPitch, abs(srcPitch));}return TRUE;}bool inImageCopy(const CImage &srcImage, CImage &destImage){int i, j;//循环变量if (srcImage.IsNull())return FALSE;//源图像参数BYTE* srcPtr = (BYTE*)srcImage.GetBits();int srcBitsCount = srcImage.GetBPP();int srcWidth = srcImage.GetWidth();int srcHeight = srcImage.GetHeight();int srcPitch = srcImage.GetPitch();//销毁原有图像if (!destImage.IsNull()){destImage.Destroy();}//创建新图像if (srcBitsCount == 32) //支持alpha通道{destImage.Create(srcWidth, srcHeight, srcBitsCount, 1);}else{destImage.Create(srcWidth, srcHeight, srcBitsCount, 0);}BYTE *destPtr = (BYTE*)destImage.GetBits();int destPitch = destImage.GetPitch();len = abs(srcPitch);for (int i = 0; i<srcHeight; i++)inCipher(srcPtr + i*srcPitch);//复制图像数据for (i = 0; i<srcHeight; i++){memcpy(destPtr + i*destPitch, srcPtr + i*srcPitch, abs(srcPitch));}return TRUE;}int main(){unsigned char key[16] = {//固定密钥0x77, 0x59, 0xc5, 0xa4,0x55, 0x90, 0xa4, 0xa3,0xb2, 0xcc, 0x01, 0xa9,0xcb, 0xac, 0x77, 0x23 };plaintext::KeyExpansion(key, w);TCHAR szBuffer[MAX_PATH] = { 0 };//使用文件选取功能OPENFILENAME ofn = { 0 };ofn.lStructSize = sizeof(ofn);//ofn.hwndOwner = m_hWnd;ofn.lpstrFilter = _T("");//要选择的文件后缀ofn.lpstrInitialDir = _T("D:\\");//默认的文件路径ofn.lpstrFile = szBuffer;//存放文件的缓冲区ofn.nMaxFile = sizeof(szBuffer) / sizeof(*szBuffer);ofn.nFilterIndex = 0;ofn.Flags = OFN_PATHMUSTEXIST | OFN_FILEMUSTEXIST | OFN_EXPLORER;//标志如果是多选要加上OFN_ALLOWMULTISELECTBOOL bSel = GetOpenFileName(&ofn);CImage image, image2, image3;//读取图片image.Load(szBuffer);ImageCopy(image, image2);image2.Save("e:/encryption.jpg");inImageCopy(image2, image3);image3.Save("e:/reencryption.jpg");system("pause");}运行程序,出现选择图片界面本数据记录和计算加密结束原图片加密图片解密图片结论(结果)根据结果显示,程序成功的实现了对图片的加密,得到的加密后的结果仍然为图片,并成功地的解密得到了正确的解密后的图片。

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