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加解密 | AES加、解密学习

你的代码实现了一个简单的AES（高级加密标准）加密和解密的测试程序。以下是对代码的分析和一些改进建议：

代码功能

1. 初始化数据和密钥：
   • 定义了一个16字节的输入数据 input_data。
   • 定义了一个16字节的AES密钥 key。
   • 初始化了加密数据和解密数据的缓冲区。
2. 密钥扩展：
   • 使用 aes_expand_key 函数将原始密钥扩展为扩展密钥。
3. 加密和解密：
   • 使用 aes_encrypt 函数对输入数据进行加密。
   • 使用 aes_decrypt 函数对加密后的数据进行解密。
4. 打印信息：
   • 打印了加密前后的数据、密钥等信息。

代码中的问题和改进建议

1. 使用字符串作为密钥：
   • 在C语言中，字符串以空字符 \0 结尾。因此，"1234567890abcdef" 实际上是一个17字节的字符串（包括空字符）。这可能导致密钥长度不正确。
   • 改进建议：使用字节数组定义密钥，确保密钥长度为16字节。
2. 加密和解密函数的参数类型：
   • aes_encrypt 和 aes_decrypt 函数的参数类型需要明确。确保它们接受的是字节数组，并且长度正确。
   • 如果这些函数的实现需要16字节对齐的输入，需要确保输入数据的长度为16的倍数。
3. 解密硬编码的十六进制字符串：
   • 在代码中，你尝试直接将十六进制字符串 "8df9deff39e5877acf18f8056538864c" 传递给 aes_decrypt 函数。这在C语言中是不正确的，因为字符串是字符数组，而不是字节数组。
   • 改进建议：将十六进制字符串转换为字节数组后再进行解密。
4. 打印加密后的数据：
   • 加密后的数据是二进制数据，可能包含不可打印字符。因此，使用十六进制格式打印是正确的，但需要确保解密后的数据也是正确处理的。

改进后的代码

以下是改进后的代码示例：

c复制

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdint.h>#define AES_KEY_LENGTH 16
#define AES_EXPAND_KEY_LENGTH 176 // AES-128 扩展密钥长度typedef uint8_t u8;// 假设的 AES 加密和解密函数
void aes_expand_key(const u8* key, u8* expanded_key);
void aes_encrypt(const u8* input, const u8* expanded_key, u8* output);
void aes_decrypt(const u8* input, const u8* expanded_key, u8* output);int tester_aes() {// 输入数据，必须是 16 字节的倍数u8 input_data[16] = "Hello, AES!";u8 encrypted_data[16];u8 decrypted_data[16];// AES 密钥 (128 位)u8 key[AES_KEY_LENGTH] = {0x12, 0x34, 0x56, 0x78, 0x90, 0xab, 0xcd, 0xef, 0xfe, 0xdc, 0xba, 0x98, 0x76, 0x54, 0x32, 0x10};u8 expanded_key[AES_EXPAND_KEY_LENGTH];int i = 0;aes_expand_key(key, expanded_key);memset(encrypted_data, 0, sizeof(encrypted_data));memset(decrypted_data, 0, sizeof(decrypted_data));printf("sizeof(unsigned char): %ld\n", sizeof(unsigned char));printf("sizeof(unsigned int) : %ld\n", sizeof(unsigned int));printf("密钥：");for (i = 0; i < AES_KEY_LENGTH; i++) {printf("%02x", key[i]);}printf("\n");printf("原始数据: ");for (i = 0; i < 16; i++) {printf("%02x", input_data[i]);}printf("\n");// 加密aes_encrypt(input_data, expanded_key, encrypted_data);printf("加密后的数据: ");for (i = 0; i < 16; i++) {printf("%02x", encrypted_data[i]);}printf("\n");// 解密aes_decrypt(encrypted_data, expanded_key, decrypted_data);printf("解密后的数据: ");for (i = 0; i < 16; i++) {printf("%02x", decrypted_data[i]);}printf("\n");// 解密硬编码的十六进制字符串u8 hex_data[16] = {0x8d, 0xf9, 0xde, 0xff, 0x39, 0xe5, 0x87, 0x7a, 0xcf, 0x18, 0xf8, 0x05, 0x65, 0x38, 0x86, 0x4c};aes_decrypt(hex_data, expanded_key, decrypted_data);printf("解密后的数据1: ");for (i = 0; i < 16; i++) {printf("%02x", decrypted_data[i]);}printf("\n");return 0;
}

改进点说明

1. 密钥定义：
   • 使用字节数组定义密钥，确保密钥长度为16字节。
2. 十六进制字符串转换：
   • 将硬编码的十六进制字符串转换为字节数组，避免直接传递字符串。
3. 打印数据：
   • 使用十六进制格式打印所有数据，确保输出一致且易于理解。

注意事项

• 确保 aes_expand_key、aes_encrypt 和 aes_decrypt 函数的实现是正确的，并且它们的参数类型和长度符合要求。
• 如果需要处理更长的输入数据，需要分块处理，因为AES加密要求输入数据长度为16字节的倍数。
• 在实际应用中，密钥和数据应通过安全的方式传递和存储，避免硬编码在代码中。