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AES算法的核心代码VC++(源文件1)  

2011-10-23 23:28:53|  分类: 加密算法 |  标签: |举报 |字号 订阅

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// rijndael.cpp: implementation of the rijndael class.
//
//////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "stdafx.h"
//#include "MainFrm.h"
#include "rijndael.h"
#ifdef _DEBUG
#undef THIS_FILE
static char THIS_FILE[]=__FILE__;
#define new DEBUG_NEW
#endif
//////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Construction/Destruction
//////////////////////////////////////////////////////////////////////
rijndael::rijndael()
{
}
rijndael::~rijndael()
{
}
#define LARGE_TABLES
namespace
{
u1byte  pow_tab[256];
u1byte  log_tab[256];
u1byte  sbx_tab[256];
u1byte  isb_tab[256];
u4byte  rco_tab[ 10];
u4byte  ft_tab[4][256];
u4byte  it_tab[4][256];
#ifdef  LARGE_TABLES
  u4byte  fl_tab[4][256];
  u4byte  il_tab[4][256];
#endif
u4byte  tab_gen = 0;
#define ff_mult(a,b)    (a && b ? pow_tab[(log_tab[a] + log_tab[b]) % 255] : 0)
#define f_rn(bo, bi, n, k)                          \
    bo[n] =  ft_tab[0][byte(bi[n],0)] ^             \
             ft_tab[1][byte(bi[(n + 1) & 3],1)] ^   \
             ft_tab[2][byte(bi[(n + 2) & 3],2)] ^   \
             ft_tab[3][byte(bi[(n + 3) & 3],3)] ^ *(k + n)
#define i_rn(bo, bi, n, k)                          \
    bo[n] =  it_tab[0][byte(bi[n],0)] ^             \
             it_tab[1][byte(bi[(n + 3) & 3],1)] ^   \
             it_tab[2][byte(bi[(n + 2) & 3],2)] ^   \
             it_tab[3][byte(bi[(n + 1) & 3],3)] ^ *(k + n)
#ifdef LARGE_TABLES
#define ls_box(x)                \
    ( fl_tab[0][byte(x, 0)] ^    \
      fl_tab[1][byte(x, 1)] ^    \
      fl_tab[2][byte(x, 2)] ^    \
      fl_tab[3][byte(x, 3)] )
#define f_rl(bo, bi, n, k)                          \
    bo[n] =  fl_tab[0][byte(bi[n],0)] ^             \
             fl_tab[1][byte(bi[(n + 1) & 3],1)] ^   \
             fl_tab[2][byte(bi[(n + 2) & 3],2)] ^   \
             fl_tab[3][byte(bi[(n + 3) & 3],3)] ^ *(k + n)
#define i_rl(bo, bi, n, k)                          \
    bo[n] =  il_tab[0][byte(bi[n],0)] ^             \
             il_tab[1][byte(bi[(n + 3) & 3],1)] ^   \
             il_tab[2][byte(bi[(n + 2) & 3],2)] ^   \
             il_tab[3][byte(bi[(n + 1) & 3],3)] ^ *(k + n)
#else
#define ls_box(x)                            \
    ((u4byte)sbx_tab[byte(x, 0)] <<  0) ^    \
    ((u4byte)sbx_tab[byte(x, 1)] <<  8) ^    \
    ((u4byte)sbx_tab[byte(x, 2)] << 16) ^    \
    ((u4byte)sbx_tab[byte(x, 3)] << 24)
#define f_rl(bo, bi, n, k)                                      \
    bo[n] = (u4byte)sbx_tab[byte(bi[n],0)] ^                    \
        rotl(((u4byte)sbx_tab[byte(bi[(n + 1) & 3],1)]),  8) ^  \
        rotl(((u4byte)sbx_tab[byte(bi[(n + 2) & 3],2)]), 16) ^  \
        rotl(((u4byte)sbx_tab[byte(bi[(n + 3) & 3],3)]), 24) ^ *(k + n)
#define i_rl(bo, bi, n, k)                                      \
    bo[n] = (u4byte)isb_tab[byte(bi[n],0)] ^                    \
        rotl(((u4byte)isb_tab[byte(bi[(n + 3) & 3],1)]),  8) ^  \
        rotl(((u4byte)isb_tab[byte(bi[(n + 2) & 3],2)]), 16) ^  \
        rotl(((u4byte)isb_tab[byte(bi[(n + 1) & 3],3)]), 24) ^ *(k + n)
#endif
void gen_tabs(void)
  u4byte  i, t;
    u1byte  p, q;
    // log and power tables for GF(2**8) finite field with 
    // 0x011b as modular polynomial - the simplest prmitive
    // root is 0x03, used here to generate the tables      
    for(i = 0,p = 1; i < 256; ++i)
    {
        pow_tab[i] = (u1byte)p; log_tab[p] = (u1byte)i;
        p = p ^ (p << 1) ^ (p & 0x80 ? 0x01b : 0);
    }
    log_tab[1] = 0; p = 1;
    for(i = 0; i < 10; ++i)
    {
        rco_tab[i] = p;
        p = (p << 1) ^ (p & 0x80 ? 0x1b : 0);
    }
    for(i = 0; i < 256; ++i)
    {  
        p = (i ? pow_tab[255 - log_tab[i]] : 0); q = p;
        q = (q >> 7) | (q << 1); p ^= q;
        q = (q >> 7) | (q << 1); p ^= q;
        q = (q >> 7) | (q << 1); p ^= q;
        q = (q >> 7) | (q << 1); p ^= q ^ 0x63;
        sbx_tab[i] = p; isb_tab[p] = (u1byte)i;
    }
    for(i = 0; i < 256; ++i)
    {
        p = sbx_tab[i];
#ifdef  LARGE_TABLES       
       
        t = p; fl_tab[0][i] = t;
        fl_tab[1][i] = rotl(t,  8);
        fl_tab[2][i] = rotl(t, 16);
        fl_tab[3][i] = rotl(t, 24);
#endif
        t = ((u4byte)ff_mult(2, p)) |
            ((u4byte)p <<  8) |
            ((u4byte)p << 16) |
            ((u4byte)ff_mult(3, p) << 24);
       
        ft_tab[0][i] = t;
        ft_tab[1][i] = rotl(t,  8);
        ft_tab[2][i] = rotl(t, 16);
        ft_tab[3][i] = rotl(t, 24);
        p = isb_tab[i];
#ifdef  LARGE_TABLES       
       
        t = p; il_tab[0][i] = t;
        il_tab[1][i] = rotl(t,  8);
        il_tab[2][i] = rotl(t, 16);
        il_tab[3][i] = rotl(t, 24);
#endif
        t = ((u4byte)ff_mult(14, p)) |
            ((u4byte)ff_mult( 9, p) <<  8) |
            ((u4byte)ff_mult(13, p) << 16) |
            ((u4byte)ff_mult(11, p) << 24);
       
        it_tab[0][i] = t;
        it_tab[1][i] = rotl(t,  8);
        it_tab[2][i] = rotl(t, 16);
        it_tab[3][i] = rotl(t, 24);
    }
    tab_gen = 1;
}
#define star_x(x) (((x) & 0x7f7f7f7f) << 1) ^ ((((x) & 0x80808080) >> 7) * 0x1b)
#define imix_col(y,x)       \
    u   = star_x(x);        \
    v   = star_x(u);        \
    w   = star_x(v);        \
    t   = w ^ (x);          \
   (y)  = u ^ v ^ w;        \
   (y) ^= rotr(u ^ t,  8) ^ \
          rotr(v ^ t, 16) ^ \
          rotr(t,24)
// end of anonymous namespace
char *rijndael::name(void)
{
    return "rijndael";
}
// initialise the key schedule from the user supplied key  
#define loop4(i)                                    \
  t = ls_box(rotr(t,  8)) ^ rco_tab[i];           \
    t ^= e_key[4 * i];     e_key[4 * i + 4] = t;    \
    t ^= e_key[4 * i + 1]; e_key[4 * i + 5] = t;    \
    t ^= e_key[4 * i + 2]; e_key[4 * i + 6] = t;    \
    t ^= e_key[4 * i + 3]; e_key[4 * i + 7] = t;    \
}
#define loop6(i)                                    \
  t = ls_box(rotr(t,  8)) ^ rco_tab[i];           \
    t ^= e_key[6 * i];     e_key[6 * i + 6] = t;    \
    t ^= e_key[6 * i + 1]; e_key[6 * i + 7] = t;    \
    t ^= e_key[6 * i + 2]; e_key[6 * i + 8] = t;    \
    t ^= e_key[6 * i + 3]; e_key[6 * i + 9] = t;    \
    t ^= e_key[6 * i + 4]; e_key[6 * i + 10] = t;   \
    t ^= e_key[6 * i + 5]; e_key[6 * i + 11] = t;   \
}
#define loop8(i)                                    \
  t = ls_box(rotr(t,  8)) ^ rco_tab[i];           \
    t ^= e_key[8 * i];     e_key[8 * i + 8] = t;    \
    t ^= e_key[8 * i + 1]; e_key[8 * i + 9] = t;    \
    t ^= e_key[8 * i + 2]; e_key[8 * i + 10] = t;   \
    t ^= e_key[8 * i + 3]; e_key[8 * i + 11] = t;   \
    t  = e_key[8 * i + 4] ^ ls_box(t);              \
    e_key[8 * i + 12] = t;                          \
    t ^= e_key[8 * i + 5]; e_key[8 * i + 13] = t;   \
    t ^= e_key[8 * i + 6]; e_key[8 * i + 14] = t;   \
    t ^= e_key[8 * i + 7]; e_key[8 * i + 15] = t;   \
}
 
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