Question

我正在尝试在C ++中实现“混合列”功能及其逆函数。

我要完成AES-128的作业。我的所有其他功能（以及相反的功能）都可以正常工作。但是，我在努力使mixcolumn函数起作用。在应用函数之前，我先打印纯文本，然后再应用混合列及其倒数并打印出结果。这两个输出不匹配，我不知道为什么会这样。

void mixColumns(array< array<uint8_t, 4>, 4> &state)
{
  //Create temp variable to store intermediate results                                                                            
  array< array<uint8_t,4>, 4> temp;
  //Perform matrix multiplication under GF
  for(int i=0;i<4;i++)
    {
      temp[0][i] = (0x02 * state[0][i]) ^ (0x03 * state[1][i]) ^ state[2][i] ^ state[3][i];
      temp[1][i] = state[0][i] ^ (0x02 * state[1][i]) ^ (0x03 * state[2][i]) ^ state[3][i];
      temp[2][i] = state[0][i] ^ state[1][i] ^ (0x02 * state[2][i]) ^ (0x03 * state[3][i]);
      temp[3][i] = (0x03 * state[0][i]) ^ state[1][i] ^ state[2][i] ^ (0x02 * state[3][i]);
    }
  //Fill state with mix column data                                                                                               
  for(int i=0;i<4;i++)
    for(int j=0;j<4;j++)
      state[j][i] = temp[j][i];
}

void invMixColumns(array< array<uint8_t, 4>, 4> &state)
{
  //Create temp variable to store intermediate results                                                                            
  array< array<uint8_t,4>, 4> temp;
  for(int i=0;i<4;i++)
    {
      temp[0][i] = (0x0E * state[0][i]) ^ (0x0B * state[1][i]) ^ (0x0D * state[2][i]) ^ (0x09 * state[3][i]);
      temp[1][i] = (0x09 * state[0][i]) ^ (0x0E * state[1][i]) ^ (0x0B * state[2][i]) ^ (0x0D * state[3][i]);
      temp[2][i] = (0x0D * state[0][i]) ^ (0x09 * state[1][i]) ^ (0x0E * state[2][i]) ^ (0x0B * state[3][i]);
      temp[3][i] = (0x0B * state[0][i]) ^ (0x0D * state[1][i]) ^ (0x09 * state[2][i]) ^ (0x0E * state[3][i]);
    }
  //Fill state with inverse column data                                                                                           
  for(int i=0;i<4;i++)
    for(int j=0;j<4;j++)
      state[j][i] = temp[j][i];

}

输入（和预期输出）：1101101011101101101100010110111011001100110000110110101100010110100100110010001010101010100111001100110011001100110110110000110110010

带有mixCoulmns和invMixColumns的输出： 10111010111010010011111110010010011101101010111110001100001000000100100101101001001011001101010111111011000110110011010100110110

Answer 1

设法解决它，但忘记更新我的帖子。正如@doug指出的那样，我没有在GF（2 ^ 8）下使用乘法，所以得到的答案无效。只需对这些字段进行硬编码查找表即可解决此问题（尽管我不确定这是否是最有效的方法）。

在C ++中实现AES-128混合列功能

1 个答案: