C言語によるTiny AES

これは、C言語で書かれたAES ECB、CTR、CBC 暗号化アルゴリズムの、小型で移植性の高い実装です。

aes.h でシンボル AES192 または AES256 を定義することで、デフォルトの128ビット鍵長を192ビットまたは256ビットに上書きできます。

APIは非常にシンプルで、次のようになります（C99の <stdint.h> 形式の注釈付き型を使用しています）：

/* Initialize context calling one of: */
void AES_init_ctx(struct AES_ctx* ctx, const uint8_t* key);
void AES_init_ctx_iv(struct AES_ctx* ctx, const uint8_t* key, const uint8_t* iv);

/* ... or reset IV at random point: */
void AES_ctx_set_iv(struct AES_ctx* ctx, const uint8_t* iv);

/* Then start encrypting and decrypting with the functions below: */
void AES_ECB_encrypt(const struct AES_ctx* ctx, uint8_t* buf);
void AES_ECB_decrypt(const struct AES_ctx* ctx, uint8_t* buf);

void AES_CBC_encrypt_buffer(struct AES_ctx* ctx, uint8_t* buf, size_t length);
void AES_CBC_decrypt_buffer(struct AES_ctx* ctx, uint8_t* buf, size_t length);

/* Same function for encrypting as for decrypting in CTR mode */
void AES_CTR_xcrypt_buffer(struct AES_ctx* ctx, uint8_t* buf, size_t length);

重要な注意事項：

パディングは提供されないため、CBCおよびECBでは、すべてのバッファは16バイトの倍数である必要があります。パディングには PKCS7 が推奨されます。
ECBモードはほとんどの用途で安全ではないと見なされており、ストリーミングモードでは実装されていません。このモードが必要な場合は、暗号化する16バイトのブロックごとに関数を呼び出してください。詳細は wikipediaのECBに関する記事を参照してください。
このライブラリは、小さなコードサイズとシンプルさを重視して設計されており、小さなバイナリサイズ、低メモリフットプリント、移植性が高性能よりも重要であるケースを対象としています。速度が気になる場合は、Mbed TLS、OpenSSL など、より複雑なライブラリを試すことができます。

aes.h でシンボルCBC、CTR、ECBを定義することで、任意の、またはすべての動作モードを選択して使用できます（詳細についてはコメントをお読みください）。

C++ユーザーは aes.h の代わりに aes.hpp を #include してください。

悪意のある入力による範囲外メモリアクセスエラーに対する、組み込みのエラーチェックや保護はありません。

このモジュールは、ARM用にコンパイルすると200バイト未満のRAMと1〜2KのROMを使用しますが、有効にするモードによって結果は異なります。

これは私がこれまで見た中で最も小さなC言語実装の1つですが、もっと小さいもの（またはここのコードの改良案）をご存知でしたら、ぜひご連絡ください。

このコードは、64ビットx86、32ビットARM、8ビットAVRプラットフォームで問題なく使用できています。

CTRモードのみをARM用にコンパイルした場合のGCCサイズ出力：

$ arm-none-eabi-gcc -Os -DCBC=0 -DECB=0 -DCTR=1 -c aes.c
$ size aes.o
   text    data     bss     dec     hex filename
   1171       0       0    1171     493 aes.o

.. また、THUMB命令セット用にコンパイルすると、コードサイズは1Kを大幅に下回ります。

$ arm-none-eabi-gcc -Os -mthumb -DCBC=0 -DECB=0 -DCTR=1 -c aes.c
$ size aes.o
   text    data     bss     dec     hex filename
    903       0       0     903     387 aes.o

私はFree Software FoundationのARM GCCコンパイラを使用しています：

$ arm-none-eabi-gcc --version
arm-none-eabi-gcc (4.8.4-1+11-1) 4.8.4 20141219 (release)
Copyright (C) 2013 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

この実装は、以下のデータに対して検証されています：

米国国立標準技術研究所特別出版800-38A 2001年版付録F：AESの動作モードの例ベクトル。

この文書の他の付録は、パディングやCTRモードでのIV・ノンスの生成など、実装の詳細に関して有用です。

このプロジェクトに貢献してくださったすべてのすばらしい方々に心からの感謝を申し上げます。

このリポジトリのすべての素材はパブリックドメインにあります。

tiny-AES-c

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