C语言实现SM4 CBC模式下PKCS7填充的加/解密算法程序
下面是一个完整的SM4加密和解密程序实现，包括轮密钥生成、加密和解密逻辑。请注意，此实现是基于SM4算法的基本逻辑。
我国SM4分组密码算法作为国际标准ISO/IEC 18033-3：2010/AMD1：2021《信息技术 安全技术 加密算法 第3部分：分组密码 补篇1：SM4》，由国际标准化组织ISO/IEC正式发布。
代码main中简单的演示了加密和解密，可在在线C语言网页中运行测试。
在深入探讨SM4加密算法与PKCS7填充在CBC模式下的C语言实现之前，我们首先应该了解SM4算法、PKCS7填充以及CBC模式的基本概念。
SM4是一种分组密码算法，主要应用于数据加密领域，用于保护数据的机密性。它是我国提出的加密标准，已被国际标准化组织ISO采纳。SM4算法的基本参数是固定的分组长度和密钥长度，分别采用128位作为分组长度和密钥长度。在实现SM4算法时，通常会涉及到密钥扩展、加密轮次以及每轮使用的轮函数等环节。
PKCS7填充是一种填充方法，用于数据加密前对数据进行填充至一定长度，以满足加密算法对数据长度的要求。在SM4加密中，使用PKCS7填充可以确保数据块的长度总是加密算法块大小的整数倍。具体来说，如果数据块少于16字节（128位），那么PKCS7填充会添加相应数量的填充字节，每个填充字节的值等于缺少的字节数。
CBC模式即密码块链接（Cipher Block Chaining）模式，是一种加密模式，它使用前一个块的加密结果与当前块进行异或操作后再进行加密。在CBC模式中，第一个数据块与初始向量（IV）进行异或。初始向量的作用是确保即使相同的数据块被加密，也会产生不同的密文，增加安全性。
在C语言中实现SM4 CBC模式的PKCS7填充加/解密算法，需要设计出以下几个关键步骤：
1. 密钥和初始向量的生成与管理，确保它们符合SM4算法的要求。
2. 对输入数据执行PKCS7填充算法，保证数据块长度与SM4算法块大小一致。
3. 实现轮密钥生成，这是加密和解密过程中密钥的动态变化过程。
4. 实现SM4算法的加密和解密逻辑，按照SM4算法规定的轮函数和轮次数进行数据处理。
5. 在CBC模式下，处理初始向量（IV），并使用它与第一个数据块进行异或操作。
6. 对于解密过程，需要逆向执行上述步骤，包括还原数据块的PKCS7填充，以及验证密钥和初始向量的准确性。
具体到代码层面，上述功能是通过一系列函数实现的，包括SM4_ECB_Encrypt、SM4_ECB_Decrypt、SM4_CBC_Encrypt和SM4_CBC_Decrypt等函数。这些函数负责处理不同模式下的加密和解密任务，遵循SM4算法的标准实现。在实际应用中，还需要考虑代码的安全性和效率，例如对内存操作和敏感数据的处理。
了解了上述内容，就可以从提供的代码片段着手，深入分析其加密和解密的具体逻辑。同时，参考在线C语言网页进行代码测试，验证实现的正确性和安全性。需要注意的是，代码引用应确保不侵犯原作者的版权，如若使用，应获得相应授权或遵守相关使用规则。
2025-05-29 12:22:48
23KB
1
整合起来的，直接下载用就可以了，具体输入数据根据项目实际情况，其中crc16校验是CRC16_XMODEM模式，AES_128是固定密钥
2024-10-27 04:13:09
18KB
1
AES（Advanced Encryption Standard）是一种广泛使用的块密码标准，用于数据加密和保护隐私。在MATLAB环境中实现AES加密和解密算法是一项重要的技能，特别是在教学和科研中。MATLAB2019a版本提供了丰富的数学计算功能，使得实现这种复杂的算法变得相对简单。
AES的核心过程包括四个基本操作：字节代换（SubBytes）、行位移（ShiftRows）、列混淆（MixColumns）和密钥扩展（KeyExpansion）。以下是对这些步骤的详细解释：
1. **字节代换**：AES使用了一个8x8的S盒（Substitution Box），将输入的8位字节替换为另一个非线性映射的字节。这个过程增强了算法的安全性，因为攻击者很难预测输入和输出之间的关系。
2. **行位移**：这是对矩阵的行进行循环位移，每一行的位移量不同，目的是增加数据混淆，使攻击者难以恢复原始信息。
3. **列混淆**：在MixColumns步骤中，每个4字节的列通过一个特定的线性变换进行混淆，这个变换是基于GF(2^8)的乘法运算。这个操作提高了加密的扩散性，使得一个位置的改变会影响整个数据块。
4. **密钥扩展**：AES的密钥长度可以是128、192或256位。密钥扩展算法将初始密钥扩展成足够多的轮密钥，每轮加密使用不同的密钥，增强安全性。
在提供的压缩包中，我们可以看到一些关键的MATLAB脚本文件：
- `main.m`：这很可能是整个程序的主入口，它调用其他函数来执行AES的加密和解密过程。
- `cipher.m`：可能包含了执行AES核心操作的代码，如上述的四个步骤。
- `key_expansion.m`：专门处理密钥扩展的函数，根据AES标准生成后续轮的密钥。
- `mix_columns.m`：对应AES中的列混淆操作。
- `aes_demo.m`：示例程序，演示如何使用AES加密和解密数据。
- `aes_init.m`：可能包含了初始化函数，用于设置算法参数。
- `poly_mult.m`：可能涉及到GF(2^8)上的多项式乘法，这是列混淆操作的一部分。
- `cycle.m`：可能与密钥扩展中的循环操作有关。
在实际使用中，用户可以通过调用这些函数，传入原始数据和密钥，完成加密和解密任务。对于本科和硕士级别的学生，理解并实现这些算法有助于深入理解和掌握密码学原理，同时提高编程能力。在MATLAB环境中进行实验，可以方便地调试和分析算法的性能，对于学术研究和教育有着积极的意义。
2024-08-31 18:17:05
6KB
1
《易语言QQ加密解密1.5》是一个高级教程源码，主要针对的是QQ的加密与解密算法。在这个教程中，我们将深入探讨QQ加密机制，以及如何利用易语言进行相应的解密操作。易语言是一种中国本土开发的、面向对象的、中文编程语言，它以其直观的语法和强大的功能，使得初学者也能快速上手编程。
我们来了解QQ加密的基本概念。QQ作为一款广泛使用的即时通讯软件，其安全性至关重要。为了保护用户的隐私和数据安全，QQ采用了多种加密技术来确保信息在传输过程中的安全性。这些加密方法通常包括对称加密和非对称加密，如AES（高级加密标准）和RSA等。加密算法的应用使得即使数据被截取，也无法轻易解读出原始信息。
在《易语言QQ加密解密1.5》教程中，特别提到了“QQ解密算法”。这可能是指QQ在特定环节中使用的一种特定加密算法，可能涉及到字符串编码、哈希函数等。例如，HEX转MD5和文本转MD5，这是两种常见的数据转化和哈希计算方式。MD5（Message-Digest Algorithm 5）是一种广泛使用的哈希函数，可以将任意长度的数据转化为固定长度的摘要，通常用于验证数据的完整性和一致性。在QQ加密过程中，可能会使用MD5对某些敏感信息进行单向加密，以增加破解难度。
HEX转MD5是指将十六进制（HEX）格式的字符串转换为MD5值。这种转换常常发生在处理数据时，因为MD5算法通常接收二进制输入，但人类可读的十六进制表示更便于输入和展示。而文本转MD5则是将普通的文本字符串转换成MD5摘要，这在密码存储、文件校验等方面有广泛应用。
QQHex计算可能是QQ加密算法中特定步骤的简化表述，可能涉及到对QQ特定数据格式的十六进制处理。这可能是为了配合QQ的内部数据结构，或者是为了提高加密效率和安全性。
在学习这个教程的过程中，你可以通过源码分析，了解到如何在易语言环境下实现这些加密和解密操作，包括如何导入和使用相关的库函数，如何构造加密和解密的流程，以及如何处理可能出现的异常情况。这对于理解加密原理，提高编程技能，尤其是网络安全方面的知识，都是非常有价值的。
《易语言QQ加密解密1.5》教程是学习和研究QQ加密算法的一个宝贵资源，通过深入学习和实践，你将能够掌握更多的加密解密技术，并对易语言的使用有更深入的理解。不过，需要注意的是，出于道德和法律考虑，不要用这些知识进行非法的破解行为，而应将它们应用到合法且有益的项目中。
2024-07-08 14:03:43
15KB
1
内容包括：
传统RSA实现：
1、ZIntMath：大整数的运算库，包括计算乘模运算，幂模运算（蒙哥马利算法），最大公约数算法及扩展最大公约数算法（扩展欧几里得算法）等。
2、ZPrime：质数库，包括 Miller_Rabin素数判断法，大整数快速因式分解算法（pollard_rho算法），生成指定位数的大质数或大整数算法等。
3、ZRSA: RSA算法库，使用上面两个库，实现RSA算法。实现了生成指定数位的密钥对，加密，解密，签名和验证，这5个核心功能。
4、RSAtest.py一个使用RSA算法库的例子。例子从生成密钥对开始，对数据进行加解密，签名和验证签名，最后用修改后的消息再次验证签名。
改进RSA算法实现：
5、IRSA：改进的RSA算法库，实现了基于多素数的指定数位的密钥对，RSA加密，RSA解密，基于中国剩余定理的RSA解密，签名，验签。
6、IRSAtest.py 使用改进RSA算法库的例子。
2024-06-23 10:13:18
30KB
1
"DES_加密解密算法的C++实现"
一、DES 算法的实现
DES（Data Encryption Standard）是一种对称加密算法，于1977年被美国国家标准局颁布为非机密数据的正式数据加密标准。DES 算法的入口参数有三个：Key、Data、Mode。其中 Key 为 8 个字节共 64 位，是 DES 算法的工作密钥；Data 也为 8 个字节 64 位，是要被加密或被解密的数据；Mode 为 DES 的工作方式，有两种：加密或解密。
DES 算法的工作过程是：如 Mode 为加密，则用 Key 去把数据 Data 进行加密，生成 Data 的密码形式（64 位）作为 DES 的输出结果；如 Mode 为解密，则用 Key 去把密码形式的数据 Data 解密，还原为 Data 的明码形式（64 位）作为 DES 的输出结果。
二、DES 算法详述
DES 算法把 64 位的明文输入块变为 64 位的密文输出块，它所使用的密钥也是 64 位。其功能是把输入的 64 位数据块按位重新组合，并把输出分为 L0 、R0 两部分，每部分各长 32位。其置换规则见下表：
在通信网络的两端，双方约定一致的 Key，在通信的源点用 Key 对核心数据进行 DES 加密，然后以密码形式在公共通信网（如电话网）中传输到通信网络的终点，数据到达目的地后，用同样的 Key 对密码数据进行解密，便再现了明码形式的核心数据。
三、DES 算法在实际应用中的应用
目前，DES 算法在 POS、ATM、磁卡及智能卡（IC 卡）、加油站、高速公路收费站等领域被广泛应用，以此来实现关键数据的保密，如信用卡持卡人的 PIN 的加密传输，IC 卡与 POS 间的双向认证、金融交易数据包的 MAC 校验等，均用到 DES 算法。
四、C++ 实现 DES 算法
在 C++ 中，可以使用多种方式来实现 DES 算法，例如使用内置的加密库或使用第三方加密库。下面是一个简单的 DES 算法实现示例代码：
```cpp
#include
#include
using namespace std;
class DES {
public:
DES(const string& key) : key_(key) {}
string encrypt(const string& data) {
// DES 加密算法实现
// ...
}
string decrypt(const string& data) {
// DES 解密算法实现
// ...
}
private:
string key_;
};
int main() {
string key = "your_key_here";
string data = "your_data_here";
DES des(key);
string encrypted_data = des.encrypt(data);
string decrypted_data = des.decrypt(encrypted_data);
cout << "Encrypted data: " << encrypted_data << endl;
cout << "Decrypted data: " << decrypted_data << endl;
return 0;
}
```
五、结论
DES 算法是一种广泛应用的对称加密算法，在实际应用中被广泛使用。通过 C++ 实现 DES 算法，可以实现数据的加密和解密，以确保数据的安全性和可靠性。
2024-06-15 19:18:39
80KB
1