AES加密

最近在写一道BUUCTF的题目[SCTF2019]creakme这道题，查看了wp后，发现是aes加密，便上网查了部分资料

如下：

AES加密的五种模式

ECB模式：https://blog.csdn.net/ncncff51131420/article/details/84875851

CBC模式：https://blog.csdn.net/ncncff51131420/article/details/84875851

CTR模式：https://blog.csdn.net/ncncff51131420/article/details/84875851

CFB模式：https://blog.csdn.net/chengqiuming/article/details/82355772

OFB模式：https://blog.csdn.net/chengqiuming/article/details/82390910

这里我直接引用网上所有人都在用的图

分组密码有五种工作体制：1.电码本模式（Electronic Codebook Book (ECB)）；2.密码分组链接模式（Cipher Block Chaining (CBC)）；3.计算器模式（Counter (CTR)）；4.密码反馈模式（Cipher FeedBack (CFB)）；5.输出反馈模式（Output FeedBack (OFB)）。

以下逐一介绍一下：

1.电码本模式（Electronic Codebook Book (ECB)

    这种模式是将整个明文分成若干段相同的小段，然后对每一小段进行加密。

 

2.密码分组链接模式（Cipher Block Chaining (CBC)）

    这种模式是先将明文切分成若干小段，然后每一小段与初始块或者上一段的密文段进行异或运算后，再与密钥进行加密。

 

3.计算器模式（Counter (CTR)）

        计算器模式不常见，在CTR模式中， 有一个自增的算子，这个算子用密钥加密之后的输出和明文异或的结果得到密文，相当于一次一密。这种加密方式简单快速，安全可靠，而且可以并行加密，但是在计算器不能维持很长的情况下，密钥只能使用一次。CTR的示意图如下所示：

 

 

4.密码反馈模式（Cipher FeedBack (CFB)）

    这种模式较复杂。

 

 

5.输出反馈模式（Output FeedBack (OFB)）

    这种模式较复杂。

 

具体的代码实现，网上一搜有一大片（本来自己写了一份代码的，不过写到ofb和cfb的时候，感觉有点麻烦就全部都cv了）

 

/**
*@autho stardust
*@time 2013-10-10
*@param 实现AES五种加密模式的测试
*/
#include <iostream>
using namespace std;

//加密编码过程函数,16位1和0
int dataLen = 16;   //需要加密数据的长度
int encLen = 4;     //加密分段的长度
int encTable[4] = { 1,0,1,0 };  //置换表
int data[16] = { 1,0,0,1,0,0,0,1,1,1,1,1,0,0,0,0 }; //明文
int ciphertext[16]; //密文

//切片加密函数
void encode(int arr[])
{
    for (int i = 0; i < encLen; i++)
    {
        arr[i] = arr[i] ^ encTable[i];
    }
}

//电码本模式加密，4位分段
void ECB(int arr[])
{
    //数据明文切片
    int a[4][4];
    int dataCount = 0;  //位置变量
    for (int k = 0; k < 4; k++)
    {
        for (int t = 0; t < 4; t++)
        {
            a[k][t] = ::data[dataCount];
            dataCount++;
        }
    }
    dataCount = 0;//重置位置变量
    for (int i = 0; i < dataLen; i = i + encLen)
    {
        int r = i / encLen;//行
        int l = 0;//列
        int encQue[4]; //编码片段
        for (int j = 0; j < encLen; j++)
        {
            encQue[j] = a[r][l];
            l++;
        }
        encode(encQue); //切片加密
        //添加到密文表中
        for (int p = 0; p < encLen; p++)
        {
            ciphertext[dataCount] = encQue[p];
            dataCount++;
        }
    }
    cout << "ECB加密的密文为：" << endl;
    for (int t1 = 0; t1 < dataLen; t1++) //输出密文
    {
        if (t1 != 0 && t1 % 4 == 0)
            cout << endl;
        cout << ciphertext[t1] << " ";
    }
    cout << endl;
    cout << "---------------------------------------------" << endl;
}

//CBC
//密码分组链接模式，4位分段
void CCB(int arr[])
{
    //数据明文切片
    int a[4][4];
    int dataCount = 0;  //位置变量
    for (int k = 0; k < 4; k++)
    {
        for (int t = 0; t < 4; t++)
        {
            a[k][t] = ::data[dataCount];
            dataCount++;
        }
    }
    dataCount = 0;//重置位置变量

    int init[4] = { 1,1,0,0 };  //初始异或运算输入
    //初始异或运算
    for (int i = 0; i < dataLen; i = i + encLen)
    {
        int r = i / encLen;//行
        int l = 0;//列
        int encQue[4]; //编码片段
        //初始化异或运算
        for (int k = 0; k < encLen; k++)
        {
            a[r][k] = a[r][k] ^ init[k];
        }
        //与Key加密的单切片
        for (int j = 0; j < encLen; j++)
        {
            encQue[j] = a[r][j];
        }
        encode(encQue); //切片加密
        //添加到密文表中
        for (int p = 0; p < encLen; p++)
        {
            ciphertext[dataCount] = encQue[p];
            dataCount++;
        }
        //变换初始输入
        for (int t = 0; t < encLen; t++)
        {
            init[t] = encQue[t];
        }
    }


    cout << "CCB加密的密文为：" << endl;
    for (int t1 = 0; t1 < dataLen; t1++) //输出密文
    {
        if (t1 != 0 && t1 % 4 == 0)
            cout << endl;
        cout << ciphertext[t1] << " ";
    }
    cout << endl;
    cout << "---------------------------------------------" << endl;
}

//CTR
//计算器模式，4位分段
void CTR(int arr[])
{
    //数据明文切片
    int a[4][4];
    int dataCount = 0;  //位置变量
    for (int k = 0; k < 4; k++)
    {
        for (int t = 0; t < 4; t++)
        {
            a[k][t] = ::data[dataCount];
            dataCount++;
        }
    }
    dataCount = 0;//重置位置变量

    int init[4][4] = { {1,0,0,0},{0,0,0,1},{0,0,1,0},{0,1,0,0} };  //算子表
    int l = 0; //明文切片表列
    //初始异或运算
    for (int i = 0; i < dataLen; i = i + encLen)
    {
        int r = i / encLen;//行
        int encQue[4]; //编码片段
        //将算子切片
        for (int t = 0; t < encLen; t++)
        {
            encQue[t] = init[r][t];
        }
        encode(encQue); //算子与key加密
        //最后的异或运算
        for (int k = 0; k < encLen; k++)
        {
            encQue[k] = encQue[k] ^ a[l][k];
        }
        l++;

        //添加到密文表中
        for (int p = 0; p < encLen; p++)
        {
            ciphertext[dataCount] = encQue[p];
            dataCount++;
        }
    }


    cout << "CTR加密的密文为：" << endl;
    for (int t1 = 0; t1 < dataLen; t1++) //输出密文
    {
        if (t1 != 0 && t1 % 4 == 0)
            cout << endl;
        cout << ciphertext[t1] << " ";
    }
    cout << endl;
    cout << "---------------------------------------------" << endl;
}

//CFB
//密码反馈模式，4位分段
void CFB(int arr[])
{
    //数据明文切片,切成2 * 8 片
    int a[8][2];
    int dataCount = 0;  //位置变量
    for (int k = 0; k < 8; k++)
    {
        for (int t = 0; t < 2; t++)
        {
            a[k][t] = ::data[dataCount];
            dataCount++;
        }
    }
    dataCount = 0;  //恢复初始化设置
    int lv[4] = { 1,0,1,1 };  //初始设置的位移变量
    int encQue[2]; //K的高两位
    int k[4]; //K

    for (int i = 0; i < 2 * encLen; i++) //外层加密循环
    {
        //产生K
        for (int vk = 0; vk < encLen; vk++)
        {
            k[vk] = lv[vk];
        }
        encode(k);
        for (int k2 = 0; k2 < 2; k2++)
        {
            encQue[k2] = k[k2];
        }
        //K与数据明文异或产生密文
        for (int j = 0; j < 2; j++)
        {
            ciphertext[dataCount] = a[dataCount / 2][j] ^ encQue[j];
            dataCount++;
        }
        //lv左移变换
        lv[0] = lv[2];
        lv[1] = lv[3];
        lv[2] = ciphertext[dataCount - 2];
        lv[3] = ciphertext[dataCount - 1];
    }

    cout << "CFB加密的密文为：" << endl;
    for (int t1 = 0; t1 < dataLen; t1++) //输出密文
    {
        if (t1 != 0 && t1 % 4 == 0)
            cout << endl;
        cout << ciphertext[t1] << " ";
    }
    cout << endl;
    cout << "---------------------------------------------" << endl;
}

//OFB
//输出反馈模式，4位分段
void OFB(int arr[])
{
    //数据明文切片,切成2 * 8 片
    int a[8][2];
    int dataCount = 0;  //位置变量
    for (int k = 0; k < 8; k++)
    {
        for (int t = 0; t < 2; t++)
        {
            a[k][t] = ::data[dataCount];
            dataCount++;
        }
    }
    dataCount = 0;  //恢复初始化设置
    int lv[4] = { 1,0,1,1 };  //初始设置的位移变量
    int encQue[2]; //K的高两位
    int k[4]; //K

    for (int i = 0; i < 2 * encLen; i++) //外层加密循环
    {
        //产生K
        for (int vk = 0; vk < encLen; vk++)
        {
            k[vk] = lv[vk];
        }
        encode(k);
        for (int k2 = 0; k2 < 2; k2++)
        {
            encQue[k2] = k[k2];
        }
        //K与数据明文异或产生密文
        for (int j = 0; j < 2; j++)
        {
            ciphertext[dataCount] = a[dataCount / 2][j] ^ encQue[j];
            dataCount++;
        }
        //lv左移变换
        lv[0] = lv[2];
        lv[1] = lv[3];
        lv[2] = encQue[0];
        lv[3] = encQue[1];
    }

    cout << "CFB加密的密文为：" << endl;
    for (int t1 = 0; t1 < dataLen; t1++) //输出密文
    {
        if (t1 != 0 && t1 % 4 == 0)
            cout << endl;
        cout << ciphertext[t1] << " ";
    }
    cout << endl;
    cout << "---------------------------------------------" << endl;
}


void printData()
{
    cout << "以下示范AES五种加密模式的测试结果：" << endl;
    cout << "---------------------------------------------" << endl;
    cout << "明文为：" << endl;
    for (int t1 = 0; t1 < dataLen; t1++) //输出密文
    {
        if (t1 != 0 && t1 % 4 == 0)
            cout << endl;
        cout << ::data[t1] << " ";
    }
    cout << endl;
    cout << "---------------------------------------------" << endl;
}
int main()
{
    printData();
    ECB(::data);
    CCB(::data);
    CTR(::data);
    CFB(::data);
    OFB(::data);
    return 0;
}

 

解密的代码我很快就会放出来