用 C 语言实现的微型 AES

这是一个用 C 语言编写的小型、可移植的 AES ECB、CTR 和 CBC 加密算法实现。

你可以通过在 aes.h 中定义符号 AES192 或 AES256，将默认的 128 位密钥长度覆盖为 192 位或 256 位。

API 非常简单，如下所示（我使用了 C99 <stdint.h> 风格的注解类型）：

/* 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);

重要说明：

不提供填充，因此对于 CBC 和 ECB，所有缓冲区都应为 16 字节的倍数。建议使用 PKCS7 填充。
ECB 模式在大多数情况下被认为是不安全的，并且未以流式模式实现。如果你需要此模式，请对每个需要加密的 16 字节块调用该函数。更多详情请参见维基百科关于 ECB 的文章。
该库以代码体积小和简单性为设计目标，适用于小型二进制体积、低内存占用和可移植性比高性能更重要的场景。如果你更关心速度，可以尝试更复杂的库，例如 Mbed TLS、OpenSSL 等。

你可以通过在 aes.h 中定义 CBC、CTR 或 ECB 符号，选择使用任何一种或全部操作模式（请阅读注释以了解详情）。

C++ 用户应 #include aes.hpp 而不是 aes.h。

没有内置的错误检查，也没有针对恶意输入导致的内存越界访问错误的保护。

该模块在为 ARM 编译时使用不到 200 字节的 RAM 和 1-2K 的 ROM，但实际结果可能因启用的模式而异。

这是我所见过的 C 语言实现中体积最小的一种，但如果你知道更小的实现（或对这里的代码有改进），请联系我。

我已经在 64 位 x86、32 位 ARM 和 8 位 AVR 平台上成功使用了该代码。

仅为 ARM 编译 CTR 模式时的 GCC 体积输出：

$ 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

……而针对 THUMB 指令集编译时，代码体积最终远低于 1K。

$ 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

我使用的是自由软件基金会的 ARM GCC 编译器：

$ 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.

该实现已根据以下文档中的数据进行验证：

美国国家标准与技术研究院特别出版物 800-38A 2001 版附录 F：AES 操作模式示例向量。

文档中的其他附录对于了解实现细节非常有价值，例如填充、CTR 模式下 IV 和 nonce 的生成等。

衷心感谢所有为此项目做出贡献的好心人。

本仓库中的所有材料均属于公有领域。

tiny-AES-c

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