密码库LibTomCrypt学习记录——(1.5)分组密码算法——示例代码AES-ECB

2023-10-28 18:48

本文主要是介绍密码库LibTomCrypt学习记录——(1.5)分组密码算法——示例代码AES-ECB,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

以下代码实现了AES-ECB的正确性测试(标准测试数据),以及性能测试

说明:

1. 代码里面使用了一个Str2Num函数,它将测试向量中的字符串转为十六进制字节数据,可自行实现。

2. 测试向量出处为NIST SP 800-38A (Recommendation for Block Cipher  Modes of Operation:Methods and Techniques)

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

                                                          Test_ECB_AES.h

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

#include <Windows.h>
#include "tomcrypt.h"
#include "TestMode.h"
 
typedef struct NistECBTestVector_st{
    char *    name;//test vetor name
    int        keylen;
    int        msglen;
    BYTE *    key[1];    // 密钥
    BYTE *    IV[1];    // 初始化向量
    BYTE *    pt[4];    //    明文,暂时最多支持四段明文
    BYTE *    ct[4];    //    密文,暂时最多支持四段明文
    
    BYTE *    nonce[1];
    BYTE *    associated_data[1];
    BYTE *    mac[1];
} NistECBTestVector; 

    //    数据来源 
    //    NIST SP 800-38A (Recommendation for Block Cipher  Modes of Operation:Methods and Techniques).pdf
    NistECBTestVector ecb_vect[] = {
        {//vect[0] 
            /*name*/    "F.1.1 key=128 Encrypt",
            /*keylen*/    16, 
            /*msglen*/    16*4,
            /*Key*/        "2b7e151628aed2a6abf7158809cf4f3c",
            /*IV */        "",//ECB无初始化向量
            {// pt 
                "6bc1bee22e409f96e93d7e117393172a",
                "ae2d8a571e03ac9c9eb76fac45af8e51",
                "30c81c46a35ce411e5fbc1191a0a52ef",
                "f69f2445df4f9b17ad2b417be66c3710"
            },
            {//ct
                "3ad77bb40d7a3660a89ecaf32466ef97",
                "f5d3d58503b9699de785895a96fdbaaf",
                "43b1cd7f598ece23881b00e3ed030688",
                "7b0c785e27e8ad3f8223207104725dd4"
            }
        },
        //
        {//vect[1] 
            /*name*/    "F.1.2 key=128 Decrypt",
            /*keylen*/    16, 
            /*msglen*/    16*4,
            /*Key*/        "2b7e151628aed2a6abf7158809cf4f3c",
            /*IV */        "",//ECB无初始化向量
            {//ct    //解密时明文密文相反而已
                "3ad77bb40d7a3660a89ecaf32466ef97",
                "f5d3d58503b9699de785895a96fdbaaf",
                "43b1cd7f598ece23881b00e3ed030688",
                "7b0c785e27e8ad3f8223207104725dd4"
            },
            {// pt     //解密时明文密文相反而已
                "6bc1bee22e409f96e93d7e117393172a",
                "ae2d8a571e03ac9c9eb76fac45af8e51",
                "30c81c46a35ce411e5fbc1191a0a52ef",
                "f69f2445df4f9b17ad2b417be66c3710"
            }
        },
        //
        {//vect[2]
            /*name*/    "F.1.3 key=192 Encrypt",
            /*keylen*/    24, 
            /*msglen*/    16*4,
            /*Key*/        "8e73b0f7da0e6452c810f32b809079e562f8ead2522c6b7b",
            /*IV */        "f0f1f2f3f4f5f6f7f8f9fafbfcfdfeff",
            {// pt 
                "6bc1bee22e409f96e93d7e117393172a",
                "ae2d8a571e03ac9c9eb76fac45af8e51",
                "30c81c46a35ce411e5fbc1191a0a52ef",
                "f69f2445df4f9b17ad2b417be66c3710"
            },
            {//ct
                "bd334f1d6e45f25ff712a214571fa5cc",
                "974104846d0ad3ad7734ecb3ecee4eef",
                "ef7afd2270e2e60adce0ba2face6444e",
                "9a4b41ba738d6c72fb16691603c18e0e"
            }
        },
            //
        {//vect[3] 
            /*name*/    "F.1.4 key=192 Decrypt",
            /*keylen*/    24, 
            /*msglen*/    16*4,
            /*Key*/        "8e73b0f7da0e6452c810f32b809079e562f8ead2522c6b7b",
            /*IV */        "f0f1f2f3f4f5f6f7f8f9fafbfcfdfeff",
            {//ct    //解密时明文密文相反而已
                "bd334f1d6e45f25ff712a214571fa5cc",
                "974104846d0ad3ad7734ecb3ecee4eef",
                "ef7afd2270e2e60adce0ba2face6444e",
                "9a4b41ba738d6c72fb16691603c18e0e"
            },
            {// pt     //解密时明文密文相反而已
                "6bc1bee22e409f96e93d7e117393172a",
                "ae2d8a571e03ac9c9eb76fac45af8e51",
                "30c81c46a35ce411e5fbc1191a0a52ef",
                "f69f2445df4f9b17ad2b417be66c3710"
            }
        },
        // 
        {//vect[4]
            /*name*/    "F.1.5 key=256 Encrypt",
            /*keylen*/    32, 
            /*msglen*/    16*4,
            /*Key*/        "603deb1015ca71be2b73aef0857d77811f352c073b6108d72d9810a30914dff4",
            /*IV */        "f0f1f2f3f4f5f6f7f8f9fafbfcfdfeff",
            {// pt 
                "6bc1bee22e409f96e93d7e117393172a",
                "ae2d8a571e03ac9c9eb76fac45af8e51",
                "30c81c46a35ce411e5fbc1191a0a52ef",
                "f69f2445df4f9b17ad2b417be66c3710"
            },
            {//ct
                "f3eed1bdb5d2a03c064b5a7e3db181f8",
                "591ccb10d410ed26dc5ba74a31362870",
                "b6ed21b99ca6f4f9f153e7b1beafed1d",
                "23304b7a39f9f3ff067d8d8f9e24ecc7"
            }
        },
            //
        {//vect[5] 
            /*name*/    "F.1.6 key=256 Decrypt",
            /*keylen*/    32, 
            /*msglen*/    16*4,
            /*Key*/        "603deb1015ca71be2b73aef0857d77811f352c073b6108d72d9810a30914dff4",
            /*IV */        "f0f1f2f3f4f5f6f7f8f9fafbfcfdfeff",
            {//ct    //解密时明文密文相反而已
                "f3eed1bdb5d2a03c064b5a7e3db181f8",
                "591ccb10d410ed26dc5ba74a31362870",
                "b6ed21b99ca6f4f9f153e7b1beafed1d",
                "23304b7a39f9f3ff067d8d8f9e24ecc7"
            },
            {// pt     //解密时明文密文相反而已
                "6bc1bee22e409f96e93d7e117393172a",
                "ae2d8a571e03ac9c9eb76fac45af8e51",
                "30c81c46a35ce411e5fbc1191a0a52ef",
                "f69f2445df4f9b17ad2b417be66c3710"
            }
        }
    }; 

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

                                                          Test_ECB_AES.cpp

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

#include <Windows.h>
#include "tomcrypt.h"
#include "TestMode.h"
#include "Test_ECB_AES.h"
  
 
int Test_ECB_AES_Alg(void)
{
    int idx, err, i, res;
    BYTE buf[64];
    symmetric_ECB ctr;
    int keylen, msglen;
    BYTE key[32], IV[16], pt[64], ct[64];
    char *p_operate;
    IV[0] = 0;

    /* AES can be under rijndael or aes... try to find it */ 
    if ( register_cipher (&aes_desc) != CRYPT_OK ) {     return CRYPT_INVALID_CIPHER; }
    if ((idx = find_cipher("aes")) == -1)  {      return CRYPT_NOP; }
    printf("\nTest ECB AES Begin!\n" );
    for ( i = 0; i < (int)(sizeof(ecb_vect)/sizeof(ecb_vect[0])); i++ )
    {
        keylen = ecb_vect[i].keylen;
        msglen = ecb_vect[i].msglen;

        Str2Num(ecb_vect[i].key, 1, key);
//        ChangeText(vect[i].IV, 1, IV);
        Str2Num(ecb_vect[i].pt, 4, pt);
        Str2Num(ecb_vect[i].ct, 4, ct);

        if ((err = ecb_start(idx, key, keylen, 0, &ctr)) != CRYPT_OK)
        {
            return err;
        }

        p_operate = ecb_vect[i].name + strlen(ecb_vect[i].name) - strlen("Encrypt");
        if (strcmp( p_operate, "Encrypt") == 0 )
        {
            if ((err = ecb_encrypt( pt, buf, msglen, &ctr)) != CRYPT_OK) 
            {
                return err;
            }
        }
        else if (strcmp( p_operate, "Decrypt") == 0 )
        {
            if ((err = ecb_decrypt( pt, buf, msglen, &ctr)) != CRYPT_OK) 
            {
                return err;
            }
        }
        else
        {
            printf("Test Vetor : operate err!  %s \n",ecb_vect[i].name );
        }
        
        ecb_done(&ctr);

        res = XMEMCMP(buf, ct, msglen);
        printf("Test Vetor : %s pass ? %s \n",ecb_vect[i].name, (res == 0)?"Yes":"No" );
    }
    unregister_cipher (&aes_desc);

    printf("\nTest ECB AES Finish!\n" );
    return CRYPT_OK; 
}  
//
int Test_ECB_AES_Speed(char *p_cipher_name )//test speed

    int idx, err, i, res = 0,counter, counter_bound = 1000*1000*10;
    BYTE buf[64];
    symmetric_ECB ctr;
    int keylen, msglen, len;
    BYTE key[32], IV[16], pt[64], ct[64];
    char *p_operate;
    LARGE_INTEGER frequence, start_time, end_time, cost_time;
    double use_time;
    double speed;
//    const struct ltc_cipher_descriptor *p_alg_desc = (&aes_desc);

    QueryPerformanceFrequency( &frequence);
    IV[0] = 0;

    /* AES can be under rijndael or aes... try to find it */ 
//    if ( register_cipher (p_alg_desc) != CRYPT_OK ) {    return CRYPT_INVALID_CIPHER; }
//    if ((idx = find_cipher(p_alg_desc->name)) == -1)  {    return CRYPT_NOP; } 
    if ((idx = find_cipher(p_cipher_name)) == -1)    
    {
        printf("\nTest ECB Speed Err! Not Find Cipher %s\n", p_cipher_name );    
        return CRYPT_NOP; 
    }  

    

    printf("Test ECB Speed Begin ! Use Alg %s\n", p_cipher_name );    

    for ( i = 0; i < (int)(sizeof(ecb_vect)/sizeof(ecb_vect[0])); i++ )
    {
        keylen = ecb_vect[i].keylen;
        msglen = ecb_vect[i].msglen;
        len = cipher_descriptor[idx].block_length;
        Str2Num(ecb_vect[i].key, 1, key);
//        ChangeText(vect[i].IV, 1, IV);
        Str2Num(ecb_vect[i].pt, 4, pt);
        Str2Num(ecb_vect[i].ct, 4, ct);
        if (keylen > cipher_descriptor[idx].max_key_length)
        {
            keylen = cipher_descriptor[idx].max_key_length;//
        }
        if (keylen < cipher_descriptor[idx].min_key_length)
        {
            keylen = cipher_descriptor[idx].min_key_length;//
        }

        if ((err = ecb_start(idx, key, keylen, 0, &ctr)) != CRYPT_OK)
        {
             break;//return err;
        }

        p_operate = ecb_vect[i].name + strlen(ecb_vect[i].name) - strlen("Encrypt");
        if (strcmp( p_operate, "Encrypt") == 0 )
        { 
            memcpy(buf, pt, 64);
            QueryPerformanceCounter(&start_time); // cost time
            for (counter = 0; counter < counter_bound; ++counter) 
            {
                ecb_encrypt(buf, buf, /*16*/len, &ctr);
            } 
            QueryPerformanceCounter(&end_time);// cost time
            cost_time.QuadPart = end_time.QuadPart - start_time.QuadPart;
        }
        else if (strcmp( p_operate, "Decrypt") == 0 )
        {
            memcpy(buf, pt, 64);
            QueryPerformanceCounter(&start_time); // cost time
            for (counter = 0; counter < counter_bound; ++counter ) 
            {
                ecb_decrypt(buf, buf, /*16*/len, &ctr);
            }
            QueryPerformanceCounter(&end_time);// cost time
            cost_time.QuadPart = end_time.QuadPart - start_time.QuadPart;
        }
        else
        {
            printf("Test Vector : operate err!  %s \n",ecb_vect[i].name );
        }
        
        ecb_done(&ctr);

//        res = XMEMCMP(buf, ct, msglen);
        use_time = cost_time.QuadPart / (double)(frequence.QuadPart);
        speed = ( counter_bound / 1000000 ) * len * 8 / use_time ;
        printf("%s key = %d, cost %8.3f s, speed %8.3f mbps \n", p_operate, keylen, use_time, speed);
    }

    printf("Test ECB Speed Finish! Use Alg %s\n", p_cipher_name );
    printf("\n###############################################\n\n", p_cipher_name );
    return CRYPT_OK; 
}


void register_algs(void)

    register_cipher (&aes_desc);//
    register_cipher (&blowfish_desc);//
    register_cipher (&xtea_desc);
    register_cipher (&rc5_desc);
    register_cipher (&rc6_desc);
//    register_cipher (&saferp_desc);//
     register_cipher (&twofish_desc);//
//     register_cipher (&safer_k64_desc);
//     register_cipher (&safer_sk64_desc);
//     register_cipher (&safer_k128_desc);
//     register_cipher (&safer_sk128_desc);
    register_cipher (&rc2_desc);
    register_cipher (&des_desc);//
    register_cipher (&des3_desc);//
    register_cipher (&cast5_desc);//
    register_cipher (&noekeon_desc);
    register_cipher (&skipjack_desc);
    register_cipher (&khazad_desc);//
    register_cipher (&anubis_desc); //
    register_cipher (&kseed_desc);//
    register_cipher (&kasumi_desc); //
//    register_cipher (&multi2_desc); //
}

int Test_ECB_AES(void)
{
//    Test_ECB_AES_Alg( );
    
    int i = 0;
    register_algs( );


    for ( i = 0;i<TAB_SIZE;i++)
    {
        if (cipher_descriptor[i].name != NULL )
        {     
            Test_ECB_AES_Speed( cipher_descriptor[i].name );
        }
    }

    return 1;
}

这篇关于密码库LibTomCrypt学习记录——(1.5)分组密码算法——示例代码AES-ECB的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/295210

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康拓展开(hash算法中会用到)

康拓展开是一个全排列到一个自然数的双射(也就是某个全排列与某个自然数一一对应) 公式: X=a[n]*(n-1)!+a[n-1]*(n-2)!+...+a[i]*(i-1)!+...+a[1]*0! 其中,a[i]为整数,并且0<=a[i]<i,1<=i<=n。(a[i]在不同应用中的含义不同); 典型应用: 计算当前排列在所有由小到大全排列中的顺序,也就是说求当前排列是第

csu 1446 Problem J Modified LCS (扩展欧几里得算法的简单应用)

这是一道扩展欧几里得算法的简单应用题,这题是在湖南多校训练赛中队友ac的一道题,在比赛之后请教了队友,然后自己把它a掉 这也是自己独自做扩展欧几里得算法的题目 题意:把题意转变下就变成了:求d1*x - d2*y = f2 - f1的解,很明显用exgcd来解 下面介绍一下exgcd的一些知识点:求ax + by = c的解 一、首先求ax + by = gcd(a,b)的解 这个

综合安防管理平台LntonAIServer视频监控汇聚抖动检测算法优势

LntonAIServer视频质量诊断功能中的抖动检测是一个专门针对视频稳定性进行分析的功能。抖动通常是指视频帧之间的不必要运动,这种运动可能是由于摄像机的移动、传输中的错误或编解码问题导致的。抖动检测对于确保视频内容的平滑性和观看体验至关重要。 优势 1. 提高图像质量 - 清晰度提升:减少抖动,提高图像的清晰度和细节表现力,使得监控画面更加真实可信。 - 细节增强:在低光条件下,抖

【数据结构】——原来排序算法搞懂这些就行,轻松拿捏

前言:快速排序的实现最重要的是找基准值,下面让我们来了解如何实现找基准值 基准值的注释:在快排的过程中,每一次我们要取一个元素作为枢纽值,以这个数字来将序列划分为两部分。 在此我们采用三数取中法,也就是取左端、中间、右端三个数,然后进行排序,将中间数作为枢纽值。 快速排序实现主框架: //快速排序 void QuickSort(int* arr, int left, int rig

活用c4d官方开发文档查询代码

当你问AI助手比如豆包,如何用python禁止掉xpresso标签时候,它会提示到 这时候要用到两个东西。https://developers.maxon.net/论坛搜索和开发文档 比如这里我就在官方找到正确的id描述 然后我就把参数标签换过来