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1、·四川大學計算機學院、軟件學院實驗報告學號::專業(yè):班級:第10周課程名稱密碼學與網(wǎng)絡安全實驗課時2實驗項目AES加密算法實驗時間2015.5.7實驗目的完成AES加密算法,實現(xiàn)圖片加密與解密,并將加密后的結果以圖片格式保存。實驗環(huán)境PC機,Windows7操作系統(tǒng),VisualC++6.0Word資料·實驗容(算法、程序、步驟和方法)一、簡介美國國家標準技術研究所在2001年發(fā)布了高級加密標準(AES)。AES是一個對稱加密算法,旨在取代DES成為廣泛使用的標準。AES中的所有運算都是在8為的字節(jié)上運行的。特別餓,加減乘除算術都是在有限域GF
2、(28)上運行的。二、程序特點本次試驗中要求對圖片進行加密與解密,并將加密結果以圖片格式進行保存。因此為了實現(xiàn)對圖片的調(diào)度及保存,使用頭文件atlimage.h進行對圖片的操作,實現(xiàn)對圖片的像素讀取,圖片的保存。在程序運行讀取需要加密的圖片時,需要進行圖片的選取,本次實驗中使用在彈窗中選取文件的方式,使用頭文件commdlg.h來實現(xiàn)在文件夾中選擇需要的文件的選取。三、加密算法流程AES加密算法流程如下Word資料·字節(jié)代替:用一個S盒完成分組的字節(jié)到字節(jié)的代替;行移位:進行一次行上的置換;列混合:利用有限域GF(28)上的運算特性的一個代替;
3、輪密鑰加:當前分組和擴展密鑰的一部分進行按位異或。一、代碼實現(xiàn)cryptograph.h#include#includeclassplaintext{public:plaintext();staticvoidcreateplaintext(unsignedchara[]);staticvoidSubBytes(unsignedcharp[16]);staticvoidinSubBytes(unsignedcharp[16]);staticvoidShiftRows(unsignedchare[]);stati
4、cvoidinShiftRows(unsignedchare[]);Word資料·staticvoidMatrixToByte(unsignedchare[]);staticvoidinMatrixToByte(unsignedchare[]);staticunsignedcharFFmul(unsignedchara,unsignedcharb);staticvoidKeyAdding(unsignedcharstate[16],unsignedchark[][4]);staticvoidKeyExpansion(unsignedchar*k
5、ey,unsignedcharw[][4][4]);~plaintext();private:};cryptograph.cpp#include"cryptography.h"usingnamespacestd;staticunsignedcharsBox[]={};/定義加密S盒/unsignedcharinsBox[256]={};//定義解密S盒plaintext::plaintext(){}voidplaintext::createplaintext(unsignedchara[])//創(chuàng)建明文{inti=0;unsignedintp[
6、16];for(intj=0;j<200;j++){if(a[j]==0){break;}}for(;i<16;i++){p[i]=a[i];a[i]=a[i+16];}Word資料·}voidplaintext::SubBytes(unsignedcharp[16])//字節(jié)變換函數(shù){unsignedcharb[16];for(inti=0;i<16;i++){b[i]=sBox[(int)p[i]];}}voidplaintext::inSubBytes(unsignedcharp[16])//逆字節(jié)變換函數(shù){unsignedcharb[1
7、6];for(inti=0;i<16;i++){b[i]=insBox[(int)p[i]];}}voidplaintext::ShiftRows(unsignedchare[])//行移位變換函數(shù){unsignedchart[4];for(inti=1;i<4;i++){for(intx=0;x<4;x++)t[x]=e[x+i*4];for(inty=0;y<4;y++)e[(y+4-i)%4+i*4]=t[y];}}voidplaintext::inShiftRows(unsignedchare[])//逆行移位變換函數(shù){unsigned
8、chart[4];Word資料·for(inti=1;i<4;i++){for(intx=0;x<4;x++)t[x]=e[x+i*4];for(in