AES五种加密模式（CBC、ECB、CTR、OCF、CFB） - y_csdnblog_xx的博客 - CSDN博客
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。
以下附上C++源代码：
/**
*@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;}
Original url: Access
Created at: 2019-08-12 15:37:20
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