C 예제) AES-128 ECB

아래 예제 소스이다.

 

메인에서

Data1 배열을 함수

AES_ECB_Encrypt(Data1, Key, EncBuff, Len); 

를 사용하여 암호화 된 데이터가 EncBuff에 저장되고

 

암호화된 데이터를 함수
AES_ECB_Decrypt(EncBuff, Key, DecBuff, Len); 

를 사용하면 DecBuff에 데이터가 나온다.

 

CBC 방식에 암호화 복호화 키 값은 좀 더 찾아봐야겠다.

 

 

예제)

// 여기부터 쭉 그냥 복사 시작 ------------------------------------------------------

#include  <stdio.h>
#include  <string.h>

#ifdef AES256
#define KEYLEN      32
#elif defined(AES192)
#define KEYLEN      24
#else
#define KEYLEN      16  //Key Length in unsigned chars
#endif

#define Nr          (KEYLEN/8+3)*2      //The number of rounds in AES Cipher.
#define KEYEXPSIZE  (Nr+1)*16
#define BLOCKLEN    16

#define SWAP(T,A,B)         {T=A; A=B; B=T;}
#define ROTATE(T,A,B,C,D)   {T=A; A=B; B=C; C=D; D=T;}


static const unsigned char SBox[256]=
{
    //0     1    2      3     4    5     6     7      8    9     A      B    C     D     E     F
    0x63, 0x7c, 0x77, 0x7b, 0xf2, 0x6b, 0x6f, 0xc5, 0x30, 0x01, 0x67, 0x2b, 0xfe, 0xd7, 0xab, 0x76,
    0xca, 0x82, 0xc9, 0x7d, 0xfa, 0x59, 0x47, 0xf0, 0xad, 0xd4, 0xa2, 0xaf, 0x9c, 0xa4, 0x72, 0xc0,
    0xb7, 0xfd, 0x93, 0x26, 0x36, 0x3f, 0xf7, 0xcc, 0x34, 0xa5, 0xe5, 0xf1, 0x71, 0xd8, 0x31, 0x15,
    0x04, 0xc7, 0x23, 0xc3, 0x18, 0x96, 0x05, 0x9a, 0x07, 0x12, 0x80, 0xe2, 0xeb, 0x27, 0xb2, 0x75,
    0x09, 0x83, 0x2c, 0x1a, 0x1b, 0x6e, 0x5a, 0xa0, 0x52, 0x3b, 0xd6, 0xb3, 0x29, 0xe3, 0x2f, 0x84,
    0x53, 0xd1, 0x00, 0xed, 0x20, 0xfc, 0xb1, 0x5b, 0x6a, 0xcb, 0xbe, 0x39, 0x4a, 0x4c, 0x58, 0xcf,
    0xd0, 0xef, 0xaa, 0xfb, 0x43, 0x4d, 0x33, 0x85, 0x45, 0xf9, 0x02, 0x7f, 0x50, 0x3c, 0x9f, 0xa8,
    0x51, 0xa3, 0x40, 0x8f, 0x92, 0x9d, 0x38, 0xf5, 0xbc, 0xb6, 0xda, 0x21, 0x10, 0xff, 0xf3, 0xd2,
    0xcd, 0x0c, 0x13, 0xec, 0x5f, 0x97, 0x44, 0x17, 0xc4, 0xa7, 0x7e, 0x3d, 0x64, 0x5d, 0x19, 0x73,
    0x60, 0x81, 0x4f, 0xdc, 0x22, 0x2a, 0x90, 0x88, 0x46, 0xee, 0xb8, 0x14, 0xde, 0x5e, 0x0b, 0xdb,
    0xe0, 0x32, 0x3a, 0x0a, 0x49, 0x06, 0x24, 0x5c, 0xc2, 0xd3, 0xac, 0x62, 0x91, 0x95, 0xe4, 0x79,
    0xe7, 0xc8, 0x37, 0x6d, 0x8d, 0xd5, 0x4e, 0xa9, 0x6c, 0x56, 0xf4, 0xea, 0x65, 0x7a, 0xae, 0x08,
    0xba, 0x78, 0x25, 0x2e, 0x1c, 0xa6, 0xb4, 0xc6, 0xe8, 0xdd, 0x74, 0x1f, 0x4b, 0xbd, 0x8b, 0x8a,
    0x70, 0x3e, 0xb5, 0x66, 0x48, 0x03, 0xf6, 0x0e, 0x61, 0x35, 0x57, 0xb9, 0x86, 0xc1, 0x1d, 0x9e,
    0xe1, 0xf8, 0x98, 0x11, 0x69, 0xd9, 0x8e, 0x94, 0x9b, 0x1e, 0x87, 0xe9, 0xce, 0x55, 0x28, 0xdf,
    0x8c, 0xa1, 0x89, 0x0d, 0xbf, 0xe6, 0x42, 0x68, 0x41, 0x99, 0x2d, 0x0f, 0xb0, 0x54, 0xbb, 0x16
};


static const unsigned char SBoxInvert[256]=
{
    0x52, 0x09, 0x6a, 0xd5, 0x30, 0x36, 0xa5, 0x38, 0xbf, 0x40, 0xa3, 0x9e, 0x81, 0xf3, 0xd7, 0xfb,
    0x7c, 0xe3, 0x39, 0x82, 0x9b, 0x2f, 0xff, 0x87, 0x34, 0x8e, 0x43, 0x44, 0xc4, 0xde, 0xe9, 0xcb,
    0x54, 0x7b, 0x94, 0x32, 0xa6, 0xc2, 0x23, 0x3d, 0xee, 0x4c, 0x95, 0x0b, 0x42, 0xfa, 0xc3, 0x4e,
    0x08, 0x2e, 0xa1, 0x66, 0x28, 0xd9, 0x24, 0xb2, 0x76, 0x5b, 0xa2, 0x49, 0x6d, 0x8b, 0xd1, 0x25,
    0x72, 0xf8, 0xf6, 0x64, 0x86, 0x68, 0x98, 0x16, 0xd4, 0xa4, 0x5c, 0xcc, 0x5d, 0x65, 0xb6, 0x92,
    0x6c, 0x70, 0x48, 0x50, 0xfd, 0xed, 0xb9, 0xda, 0x5e, 0x15, 0x46, 0x57, 0xa7, 0x8d, 0x9d, 0x84,
    0x90, 0xd8, 0xab, 0x00, 0x8c, 0xbc, 0xd3, 0x0a, 0xf7, 0xe4, 0x58, 0x05, 0xb8, 0xb3, 0x45, 0x06,
    0xd0, 0x2c, 0x1e, 0x8f, 0xca, 0x3f, 0x0f, 0x02, 0xc1, 0xaf, 0xbd, 0x03, 0x01, 0x13, 0x8a, 0x6b,
    0x3a, 0x91, 0x11, 0x41, 0x4f, 0x67, 0xdc, 0xea, 0x97, 0xf2, 0xcf, 0xce, 0xf0, 0xb4, 0xe6, 0x73,
    0x96, 0xac, 0x74, 0x22, 0xe7, 0xad, 0x35, 0x85, 0xe2, 0xf9, 0x37, 0xe8, 0x1c, 0x75, 0xdf, 0x6e,
    0x47, 0xf1, 0x1a, 0x71, 0x1d, 0x29, 0xc5, 0x89, 0x6f, 0xb7, 0x62, 0x0e, 0xaa, 0x18, 0xbe, 0x1b,
    0xfc, 0x56, 0x3e, 0x4b, 0xc6, 0xd2, 0x79, 0x20, 0x9a, 0xdb, 0xc0, 0xfe, 0x78, 0xcd, 0x5a, 0xf4,
    0x1f, 0xdd, 0xa8, 0x33, 0x88, 0x07, 0xc7, 0x31, 0xb1, 0x12, 0x10, 0x59, 0x27, 0x80, 0xec, 0x5f,
    0x60, 0x51, 0x7f, 0xa9, 0x19, 0xb5, 0x4a, 0x0d, 0x2d, 0xe5, 0x7a, 0x9f, 0x93, 0xc9, 0x9c, 0xef,
    0xa0, 0xe0, 0x3b, 0x4d, 0xae, 0x2a, 0xf5, 0xb0, 0xc8, 0xeb, 0xbb, 0x3c, 0x83, 0x53, 0x99, 0x61,
    0x17, 0x2b, 0x04, 0x7e, 0xba, 0x77, 0xd6, 0x26, 0xe1, 0x69, 0x14, 0x63, 0x55, 0x21, 0x0c, 0x7d
};




//-----------------------------------------------------------------------------
//The lookup-tables are marked CONST so they can be placed in read-only storage instead of RAM
//The numbers below can be computed dynamically trading ROM for RAM -
//This can be useful in (embedded) bootloader applications, where ROM is often limited.
//-----------------------------------------------------------------------------
void GetSBox(unsigned char * TA)
{
    TA[0]=SBox[TA[0]];
    TA[1]=SBox[TA[1]];
    TA[2]=SBox[TA[2]];
    TA[3]=SBox[TA[3]];
}




//This function produces 4*(Nr+1) round keys. The round keys are used in each round to decrypt the states.
void KeyExpansion(unsigned char * ExpKey, unsigned char * Key)
{
    int I, T;
    unsigned char TA[4];                 //Used for the column/row operations
    static const unsigned char Rcon[11]= //The round constant word array, Rcon[I], contains the values given by X to th e power (I-1) being powers of X (X is denoted as {02}) in the field GF(2^8)
    {
        0x8d, 0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80, 0x1b, 0x36
    };

    memcpy(ExpKey, Key, KEYLEN);

    //All other round keys are found from the previous round keys.
    for (I=KEYLEN; I<KEYEXPSIZE; I+=4)
    {
        memcpy(TA, ExpKey+I-4, 4);

        if (I % KEYLEN==0)
        {
            T=TA[0];
            TA[0]=TA[1];
            TA[1]=TA[2];
            TA[2]=TA[3];
            TA[3]=T;

            GetSBox(TA);

            TA[0]^=Rcon[I/KEYLEN];
        }
        #if defined(AES256)
        if (I % KEYLEN==16) GetSBox(TA);
        #endif
        ExpKey[I+0]=ExpKey[I-KEYLEN+0]^TA[0];
        ExpKey[I+1]=ExpKey[I-KEYLEN+1]^TA[1];
        ExpKey[I+2]=ExpKey[I-KEYLEN+2]^TA[2];
        ExpKey[I+3]=ExpKey[I-KEYLEN+3]^TA[3];
    }
}



//This function adds the round key to state.
//The round key is added to the state by an XOR function.
void AddRoundKey(unsigned char (*State)[4], unsigned char* ExpKey, unsigned char Round)
{
    int I, J;

    for (I=0; I<4; I++)
        for (J=0; J<4; J++) State[I][J]^=ExpKey[Round*4*4 + I*4 + J];
}



//The SubBytes Function Substitutes the values in the state matrix with values in an S-box.
void SubBytes(unsigned char (*State)[4])
{
    int I;

    for (I=0; I<4; I++) GetSBox(State[I]);
}



//The ShiftRows() function shifts the rows in the state to the left.
//Each row is shifted with different offset.
//Offset = Row number. So the first row is not shifted.
void ShiftRows(unsigned char (*State)[4])
{
    unsigned char T;

    ROTATE(T, State[0][1], State[1][1], State[2][1], State[3][1]);

    SWAP(T, State[0][2], State[2][2]);
    SWAP(T, State[1][2], State[3][2]);

    ROTATE(T, State[0][3], State[3][3], State[2][3], State[1][3]);
}



void InvShiftRows(unsigned char (*State)[4])
{
    unsigned char T;

    ROTATE(T, State[3][1], State[2][1], State[1][1], State[0][1]);

    SWAP(T, State[0][2], State[2][2]);
    SWAP(T, State[1][2], State[3][2]);

    ROTATE(T, State[0][3], State[1][3], State[2][3], State[3][3]);
}




int XTime(int X)
{
    return ((X<<1) & 0xFF) ^ (((X>>7)&1)*0x1B);
}



//MixColumns function mixes the columns of the state matrix
void MixColumns(unsigned char (*State)[4])
{
    int I, T1, T2;

    for (I=0; I<4; I++)
    {
        T1=State[I][0];
        T2=State[I][0]^State[I][1]^State[I][2]^State[I][3];
        State[I][0]^=XTime(State[I][0]^State[I][1])^T2;
        State[I][1]^=XTime(State[I][1]^State[I][2])^T2;
        State[I][2]^=XTime(State[I][2]^State[I][3])^T2;
        State[I][3]^=XTime(State[I][3]^T1)^T2;
    }
}



//Used to multiply numbers in the field GF(2^8)
int Multiply(int X, int Y)
{
    return ((Y>>0&1)*X)^
           ((Y>>1&1)*XTime(X))^
           ((Y>>2&1)*XTime(XTime(X)))^
           ((Y>>3&1)*XTime(XTime(XTime(X))))^
           ((Y>>4&1)*XTime(XTime(XTime(XTime(X)))));
}


//MixColumns function mixes the columns of the state matrix.
//The method used to multiply may be difficult to understand for the inexperienced.
//Please use the references to gain more information.
void InvMixColumns(unsigned char (*State)[4])
{
    int  I, A, B, C, D;

    for (I=0; I<4; I++)
    {
        A=State[I][0];
        B=State[I][1];
        C=State[I][2];
        D=State[I][3];

        State[I][0] = Multiply(A, 0x0E) ^ Multiply(B, 0x0B) ^ Multiply(C, 0x0D) ^ Multiply(D, 0x09);
        State[I][1] = Multiply(A, 0x09) ^ Multiply(B, 0x0E) ^ Multiply(C, 0x0B) ^ Multiply(D, 0x0D);
        State[I][2] = Multiply(A, 0x0D) ^ Multiply(B, 0x09) ^ Multiply(C, 0x0E) ^ Multiply(D, 0x0B);
        State[I][3] = Multiply(A, 0x0B) ^ Multiply(B, 0x0D) ^ Multiply(C, 0x09) ^ Multiply(D, 0x0E);
    }
}




//The SubBytes Function Substitutes the values in the state matrix with values in an S-box.
void InvSubBytes(unsigned char (*State)[4])
{
    int I, J;

    for (I=0; I<4; I++)
        for (J=0; J<4; J++) State[J][I]=SBoxInvert[State[J][I]];
}



void Cipher(unsigned char (*State)[4], unsigned char * ExpKey)
{
    int Round;

    //Add the First round key to the state before starting the rounds.
    AddRoundKey(State, ExpKey, 0);

    //There will be Nr rounds.
    //The first Nr-1 rounds are identical.
    //These Nr-1 rounds are executed in the loop below.
    for (Round=1; Round<Nr; Round++)
        {
        SubBytes(State);
        ShiftRows(State);
        MixColumns(State);
        AddRoundKey(State, ExpKey, Round);
        }

    //The last round is given below.
    //The MixColumns function is not here in the last round.
    SubBytes(State);
    ShiftRows(State);
    AddRoundKey(State, ExpKey, Nr);
}



void InvCipher(unsigned char (*State)[4], unsigned char* ExpKey)
{
    int Round;

    //Add the First round key to the state before starting the rounds.
    AddRoundKey(State, ExpKey, Nr);

    //There will be Nr rounds.
    //The first Nr-1 rounds are identical.
    //These Nr-1 rounds are executed in the loop below.
    for (Round=Nr-1; Round>0; Round--)
        {
        InvShiftRows(State);
        InvSubBytes(State);
        AddRoundKey(State, ExpKey, Round);
        InvMixColumns(State);
        }

    //The last round is given below.
    //The MixColumns function is not here in the last round.
    InvShiftRows(State);
    InvSubBytes(State);
    AddRoundKey(State, ExpKey, 0);
}



//-----------------------------------------------------------------------------
//          ECB
//-----------------------------------------------------------------------------
void AES_ECB_Encrypt(unsigned char * Input, unsigned char * Key, unsigned char * Output, int Length)
{
    unsigned char ExpKey[KEYEXPSIZE];

    memcpy(Output, Input, Length);
    KeyExpansion(ExpKey, Key);
    Cipher((unsigned char (*)[4])Output, ExpKey);
}


void AES_ECB_Decrypt(unsigned char* Input, unsigned char* Key, unsigned char* Output, int Length)
{
    unsigned char ExpKey[KEYEXPSIZE];

    memcpy(Output, Input, Length);
    KeyExpansion(ExpKey, Key);
    InvCipher((unsigned char (*)[4])Output, ExpKey);
}



//-----------------------------------------------------------------------------
//          CBC
//-----------------------------------------------------------------------------
void XorWithIv(unsigned char * Buff, unsigned char * Iv)
{
    int I;
    for (I=0; I<BLOCKLEN; I++) Buff[I]^=Iv[I];
}


void AES_CBC_Encrypt(unsigned char * Output, unsigned char * Input, int Length, unsigned char * Key, unsigned char * Iv)
{
    int I, Extra;
    unsigned char ExpKey[KEYEXPSIZE];

    Extra=Length % BLOCKLEN;
    KeyExpansion(ExpKey, Key);

    for (I=0; I<Length; I+=BLOCKLEN)
        {
        XorWithIv(Input, Iv);
        memcpy(Output, Input, BLOCKLEN);
        Cipher((unsigned char (*)[4])Output, ExpKey);
        Iv=Output;
        Input+=BLOCKLEN;
        Output+=BLOCKLEN;
        }

    if (Extra)
        {
        memcpy(Output, Input, Extra);
        Cipher((unsigned char (*)[4])Output, ExpKey);
        }
}


void AES_CBC_Decrypt(unsigned char * Output, unsigned char * Input, int Length, unsigned char * Key, unsigned char * Iv)
{
    int I, Extra;
    unsigned char ExpKey[KEYEXPSIZE];

    Extra=Length % BLOCKLEN;
    KeyExpansion(ExpKey, Key);

    for (I=0; I<Length; I+=BLOCKLEN)
        {
        memcpy(Output, Input, BLOCKLEN);
        InvCipher((unsigned char (*)[4])Output, ExpKey);
        XorWithIv(Output, Iv);
        Iv=Input;
        Input+=BLOCKLEN;
        Output+=BLOCKLEN;
        }

    if (Extra)
        {
        memcpy(Output, Input, Extra);
        InvCipher((unsigned char (*)[4])Output, ExpKey);
        }
}

// 여기까지 쭉 복사 끝 --------------------------------------------------------------


// 여기부터 메인 예제 ---------------------------------------------------------------

int main(int argc, char *argv[]) {
    int  I, Len;
    unsigned char Data[]={0x00, 0x0A, 0x11, 0x45, 0xEE, 0x90, 0xEE, 0x92, 0xEE, 0x91, 0x00, 0xF1, 0x21, 0xAA, 0x03, 0xFF};
    unsigned char Data1[]={0x00, 0x0A, 0x12, 0x44, 0xEE, 0x90, 0xEE, 0x92, 0xEE, 0x91, 0x00, 0x91, 0x34, 0x1A, 0xBB, 0xFF};
    unsigned char Data2[]={0x00, 0x0A, 0x13, 0x64, 0xEE, 0x90, 0xEE, 0x92, 0xEE, 0x91, 0x00, 0x84, 0x01, 0x1C, 0xC1, 0xFF};
    unsigned char Key[]={0x2b, 0x7e, 0x15, 0x16, 0x28, 0xae, 0xd2, 0xa6, 0xab, 0xf7, 0x15, 0x47, 0x77, 0x11, 0x1E, 0x3c};
    unsigned char EncBuff[80];
    unsigned char DecBuff[80];
 
    printf("Testing AES128\n\n");
 
    Len = 16;
 
    // Hex 출력
    printf("Hex     :  ");
    for(I=0; I<Len; I++) printf("%02X ", Data[I]);
    
    // 암호화
    AES_ECB_Encrypt(Data, Key, EncBuff, Len);
    printf("\nEncorded: ");
    for (I=0; I<Len; I++) printf(" %02X", EncBuff[I]);
 
    // 복호화
    memset(DecBuff, 0, sizeof(DecBuff));
    AES_ECB_Decrypt(EncBuff, Key, DecBuff, Len);
    printf("\nDecorded:  ");
    for(I=0; I<Len; I++) printf("%02X ", DecBuff[I]);
printf("\n----------------------------------------------------------\n");


    // Hex 출력
    printf("Hex     :  ");
    for(I=0; I<Len; I++) printf("%02X ", Data1[I]);
    
    // 암호화
    AES_ECB_Encrypt(Data1, Key, EncBuff, Len);
    printf("\nEncorded: ");
    for (I=0; I<Len; I++) printf(" %02X", EncBuff[I]);
 
    // 복호화
    memset(DecBuff, 0, sizeof(DecBuff));
    AES_ECB_Decrypt(EncBuff, Key, DecBuff, Len);
    printf("\nDecorded:  ");
    for(I=0; I<Len; I++) printf("%02X ", DecBuff[I]);
printf("\n----------------------------------------------------------\n");


    // Hex 출력
    printf("Hex     :  ");
    for(I=0; I<Len; I++) printf("%02X ", Data2[I]);
    AES_ECB_Encrypt(Data2, Key, EncBuff, Len);
 
    // 암호화
    printf("\nEncorded: ");
    for (I=0; I<Len; I++) printf(" %02X", EncBuff[I]);
 
    // 복호화
    memset(DecBuff, 0, sizeof(DecBuff));
    AES_ECB_Decrypt(EncBuff, Key, DecBuff, Len);
    printf("\nDecorded:  ");
    for(I=0; I<Len; I++) printf("%02X ", DecBuff[I]);
printf("\n----------------------------------------------------------\n");
 
    return 0;

}

 

 

실행 화면

 

main.c

0.01MB

 

 

확인 사이트

http://aes.online-domain-tools.com/

AES Encryption – Easily encrypt or decrypt strings or files