AES加密:第1轮中的[1] [1]和[1] [2],第2轮中的[1] [1]错误,其余的是正确的

时间:2014-04-06 21:37:27

标签: encryption aes

我正在尝试根据此规范实现AES密码: http://techheap.packetizer.com/cryptography/encryption/spec.v36.pdf

根据示例(第20页起),我在第1轮和第2轮的MixColumns之后的状态结果是错误的:

MixColumns之后的第1轮

example state   my state
04 e0 48 28     04 e0 48 28
66 cb f8 06     66 60 f8 06<
81 19 d3 26     81 28 d3 26<
e5 9a 7a 4c     e5 9a 7a 4c
                   ^^

如果我然后更正了两个不同的字节并继续计算第2轮[1][1]仍然不正确,而[1][2]是正确的:

example state   my state
58 1b db 1b     58 1b db 1b
4d 4b e7 6b     4d 17 e7 6b<
ca 5a ca b0     ca 5a ca b0
f1 ac a8 e5     f1 ac a8 e5
                   ^^

如果我再次更正[1][1]并在第3轮的MixColumns与示例相同后继续计算我的状态。

这是第1轮中[1][1] [1][2]的混合列值:

FFmul(2, t[1] = b4) = d8
FFmul(3, t[(1 + 1) % 4] = t[2] = 52) = f6
t[(1 + 2) % 4] = t[3] = ae
t[(1 + 3) % 4] = t[0] = e0
=> 60

FFmul(2, t[2] = 52) = 95
FFmul(3, t[(2 + 1) % 4] = t[3] = ae) = e9
t[(2 + 2) % 4] = t[0] = e0
t[(2 + 3) % 4] = t[1] = b4
=> 28

以及第3轮中[1][1]的混合列值:

FFmul(2, t[1] = 39) = 2e
FFmul(3, t[(1 + 1) % 4] = t[2] = 53) = f5
t[(1 + 2) % 4] = t[3] = 89
t[(1 + 3) % 4] = t[0] = 45

我可能只是没有看到明显的原因,这是源代码(密钥扩展尚未实现,因此圆键是硬编码的):

public class Tester
{

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

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

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

    public static void main(String... args) throws Exception
    {
        byte[] input = new byte[] {
            (byte) 0x32, (byte) 0x43, (byte) 0xf6, (byte) 0xa8, (byte) 0x88, (byte) 0x5a, (byte) 0x30, (byte) 0x8d,
            (byte) 0x31, (byte) 0x31, (byte) 0x98, (byte) 0xa2, (byte) 0xe0, (byte) 0x37, (byte) 0x07, (byte) 0x34
        };
        byte[] key = new byte[] {
            (byte) 0x2b, (byte) 0x7e, (byte) 0x15, (byte) 0x16, (byte) 0x28, (byte) 0xae, (byte) 0xd2, (byte) 0xa6,
            (byte) 0xab, (byte) 0xf7, (byte) 0x15, (byte) 0x88, (byte) 0x09, (byte) 0xcf, (byte) 0x4f, (byte) 0x3c
        };

        byte[] roundKey1 = new byte[] {
            (byte) 0xa0, (byte) 0xfa, (byte) 0xfe, (byte) 0x17, (byte) 0x88, (byte) 0x54, (byte) 0x2c, (byte) 0xb1,
            (byte) 0x23, (byte) 0xa3, (byte) 0x39, (byte) 0x39, (byte) 0x2a, (byte) 0x6c, (byte) 0x76, (byte) 0x05
        };

        byte[] roundKey2 = new byte[] {
            (byte) 0xf2, (byte) 0xc2, (byte) 0x95, (byte) 0xf2, (byte) 0x7a, (byte) 0x96, (byte) 0xb9, (byte) 0x43,
            (byte) 0x59, (byte) 0x35, (byte) 0x80, (byte) 0x7a, (byte) 0x73, (byte) 0x59, (byte) 0xf6, (byte) 0x7f
        };

        // [row][col]
        byte[][] state = new byte[4][4];

        // [round][row][col]
        byte[][][] roundKeys = new byte[3][4][4];

        // [row]
        byte[] shiftRowsOffsets = new byte[] {0, 1, 2, 3};

        // fill the arrays
        fillTable(state, input);
        fillTable(roundKeys[0], key);
        fillTable(roundKeys[1], roundKey1);
        fillTable(roundKeys[2], roundKey2);

        // printTable(state);
        // printTable(roundKeys[0]);

        tableXOR(state, roundKeys[0]);
        //printTable(state);

        substituteBytes(state);
        // printTable(state);

        shiftRows(state, shiftRowsOffsets);
        // printTable(state);

        mixColumns(state);
        printTable(state);

        state[1][1] = (byte) 0xcb;
        state[2][1] = (byte) 0x19;

        tableXOR(state, roundKeys[1]);

        substituteBytes(state);
        shiftRows(state, shiftRowsOffsets);

        mixColumns(state);
        printTable(state);
        state[1][1] = (byte) 0x4b;

        tableXOR(state, roundKeys[2]);
        substituteBytes(state);
        shiftRows(state, shiftRowsOffsets);
        mixColumns(state);

        printTable(state);
    }

    public static void printTable(byte[][] table)
    {
        synchronized(System.out)
        {
            System.out.print("   ");
            for (byte col = 0;col < table[0].length;col++)
            {
                System.out.print(formatHex(col, ' '));
                System.out.print(' ');
            }
            System.out.println();
            for (byte row = 0;row < table.length;row++)
            {
                System.out.print(formatHex(row, ' '));
                System.out.print(' ');
                for (byte col = 0;col < table[row].length;col++)
                {
                    System.out.print(formatHex(table[row][col], '0'));
                    System.out.print(' ');
                }
                System.out.println();
            }
        }
    }

    public static String formatHex(byte value, char pad)
    {
        int val = value & 0xFF;
        String str = Integer.toString(val, 16);
        if (str.length() == 2)
        {
            return str;
        }
        else
        {
            return pad + str;
        }
    }

    public static void substituteBytes(byte[][] target)
    {
        for (int row = 0;row < 4;row++)
        {
            for (int col = 0;col < target[row].length;col++)
            {
                target[row][col] = lookupTable(substitutionTable, target[row][col]);
            }
        }
    }

    public static void tableXOR(byte[][] dataTarget, byte[][] xorSource)
    {
        for (int row = 0;row < dataTarget.length;row++)
        {
            for (int col = 0;col < dataTarget[row].length;col++)
            {
                dataTarget[row][col] = (byte) (dataTarget[row][col] ^ xorSource[row][col]);
            }
        }
    }

    public static void fillTable(byte[][] table, byte[] data)
    {
        int pointer = 0;
        for (int col = 0;col < table[0].length;col++)
        {
            for (int row = 0;row < table.length;row++)
            {
                table[row][col] = data[pointer++];
            }
        }
    }

    private static void shiftRows(byte[][] target, byte[] offsets)
    {
        int nCols = target[0].length;
        for (int row = 0;row < 4;row++)
        {
            byte[] rowBuff = new byte[offsets[row]];
            byte offset = offsets[row];
            System.arraycopy(target[row], 0, rowBuff, 0, offset);
            System.arraycopy(target[row], offset, target[row], 0, nCols - offset);
            System.arraycopy(rowBuff, 0, target[row], nCols - offset, offset);
        }
    }

    private static void mixColumns(byte[][] target)
    {
        byte[] t = new byte[4];
        int nCols = target[0].length;
        for (int col = 0;col < nCols;col++)
        {
            for (int row = 0;row < 4;row++)
            {
                t[row] = target[row][col];
            }
            for (int row = 0;row < 4;row++)
            {   
                /*
                state[r,c] = FFmul(0x02, t[r]) xor
                    FFmul(0x03, t[(r + 1) mod 4]) xor
                    t[(r + 2) mod 4] xor t[(r + 3) mod 4]
                */
                byte a = fieldMultiplication((byte) 2, t[row]);
                byte b = fieldMultiplication((byte) 3, t[(row + 1) % 4]);
                byte c = t[(row + 2) % 4];
                byte d = t[(row + 3) % 4];
                target[row][col] = (byte) (
                    a ^ b ^ c ^ d);

                if (col == 1 && (row == 1 || row == 2))
                {
                    int id = row;
                    System.out.println("FFmul(2, t[" + id + "] = "
                        + formatHex(t[id], '0') + ") = "
                        + formatHex(a, '0'));

                    id = (row + 1) % 4;
                    System.out.println("FFmul(3, t[(" + row + " + 1) % 4] = "
                        + "t[" + id + "] = "
                        + formatHex(t[id], '0') + ") = "
                        + formatHex(b, '0'));

                    id = (row + 2) % 4;
                    System.out.println("t[(" + row + " + 2) % 4] = "
                        + "t[" + id + "] = "
                        + formatHex(c, '0'));

                    id = (row + 3) % 4;
                    System.out.println("t[(" + row + " + 3) % 4] = "
                        + "t[" + id + "] = "
                        + formatHex(d, '0'));

                    System.out.println("=> " + formatHex((byte) (a ^ b ^ c ^ d), '0'));

                    System.out.println();
                }
            }
        }
    }

    private static byte lookupTable(byte[][] table, byte position)
    {
        int x = (position & 0xF0) >> 4;
        int y =  position & 0x0F;
        return table[x][y];
    }

    private static byte fieldMultiplication(byte a, byte b)
    {
        if (a != 0 && b != 0)
        {
            int t = lookupTable(logTable, a) + lookupTable(logTable, b);
            return lookupTable(powTable, (byte) (t % 0xFF));
        }
        else
        {
            return 0;
        }
    }
} 

感谢大家甚至来到这里!任何提示都是受欢迎的!

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

错误出现在fieldMultiplication方法中:lookupTable(...) + lookupTable(...),其中一个或两个值都大于0x7F,不会添加无符号值,而是使用负数进行更复杂的计算(因为Java中的字节总是签名的)。这导致t的错误结果导致powTable的错误查找。

更改行

int t = lookupTable(logTable, a) + lookupTable(logTable, b);

int t = (lookupTable(logTable, a) & 0xFF) + (lookupTable(logTable, b) & 0xFF);

解决了这个问题。感谢Nik和Numbers花时间和想法!