嵌入式算法6---AES加密/解密算法

时间：03-16来源：作者：点击数：45

需要与外界进行数据交互传输的电子产品，为保证数据安全，一般会对明文进行加密处理。总的来说就是将真正需要传输的内容转换成无法理解的数据，接收方通过预先定义的方式还原，防止第三方截取篡改。比如欧盟对数据隐私有严格的条例GDPR标准。加密算法很多，对于简单的嵌入式产品，使用对称加密算法，即加密和解密使用相同的秘钥，方便快捷。AES就属于这种，虽然存在一定风险，但对于个人消费产品已满足安全需求。

不考虑算法实现本身，本文只针对应用进行说明。

1、秘钥类型

AES加密按秘钥的长度分为128位（比特）、192位和256位，一般记为AES-128、AES-192和AES-256。一般简短数据采用AES-128，也就是秘钥是16字节，少部分采用AES-256。

2、填充方式

待加密的明文以16字节分组进行加密，如果数据字节长度不是16的倍数，最后的一组则需要在有效数据后面进行填充，使得数据长度变为16字节，AES填充方式分为NoPadding、PKCS5（PKCS7）、ISO10126、Zeros。

NoPadding:不填充，那就只能加密长度为16倍数的数据，一般不使用

Zeros：补0，如果原数据长度恰好是16的倍数，也要补16个0

ISO10126: 最后一个字节是填充的字节数（包括最后一字节），其他全部填随机数

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 – x x x x x 6

填充6个字节

PKCS5（PKCS7）:应用比较多，最后一组缺几个字节就填充几

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 – 6 6 6 6 6 6

前面10个字节，缺6字节才能为一组，填充6个6，如果恰好是16个字节，则填充16个16.

3、加密方式

加密方式分为五种：电码本模式（Electronic Codebook Book (ECB)）、密码分组链接模式（Cipher Block Chaining (CBC)）、计算器模式（Counter (CTR)）、密码反馈模式（Cipher FeedBack (CFB)）、输出反馈模式（Output FeedBack (OFB)）。实际应用比较多的是ECB和CBC。

ECB：将明文按16字节分组，每组分别加密后拼接。

CBC：上面ECB缺点是明文内相同的明文块，最终的密文也是相同的，为了更好的隐藏明文信息，针对这个问题就有了CBC模式，每一小段明文先与初始块向量或者上一段的密文段进行异或运算后，再与密钥进行加密。

4、源码

一般采用AES-128，以PKCS7Padding填充，ECB或者CBC方式。针对这种应用参考范例如下。

aes.h

#ifndef _AES_H
#define _AES_H

/****************************************************************************
*  Include Files                       
*****************************************************************************/


/*****************************************************************************
*  Define                              
******************************************************************************/
//以bit为单位的密钥长度，只能为 128，192 和 256 三种
#define AES_KEY_LENGTH	128

//加解密模式
#define AES_MODE_ECB	0				// 电子密码本模式
#define AES_MODE_CBC	1				// 密码分组链接模式
#define AES_MODE		AES_MODE_ECB	// 配置加密模式

/*****************************************************************************
*  Functions Define                    
******************************************************************************/

/******************************************************************************
//	函数名：	AES_Init
//	描述：		初始化，在此执行扩展密钥操作。
//	输入参数：	pKey -- 原始密钥，其长度必须为 AES_KEY_LENGTH/8 字节。
//	输出参数：	无。
//	返回值：	无。
******************************************************************************/
extern void AES_Init(const void *pKey);

/******************************************************************************
//	函数名：	AES_Encrypt
//	描述：		加密数据
//	输入参数：	pPlainText	-- 明文，即需加密的数据，其长度为nDataLen字节。
//				nDataLen	-- 数据长度，以字节为单位，必须为AES_KEY_LENGTH/8的整倍数。
//				pIV			-- 初始化向量，如果使用ECB模式，可设为NULL。
//	输出参数：	pCipherText	-- 密文，即由明文加密后的数据，可以与pPlainText相同。
//	返回值：	无。
******************************************************************************/
void AES_Encrypt(const unsigned char *pPlainText, unsigned char *pCipherText,
                 unsigned int nDataLen, const unsigned char *pIV);

/******************************************************************************
//	函数名：	AES_Decrypt
//	描述：		解密数据
//	输入参数：	pCipherText -- 密文，即需解密的数据，其长度为nDataLen字节。
//				nDataLen	-- 数据长度，以字节为单位，必须为AES_KEY_LENGTH/8的整倍数。
//				pIV			-- 初始化向量，如果使用ECB模式，可设为NULL。
//	输出参数：	pPlainText  -- 明文，即由密文解密后的数据，可以与pCipherText相同。
//	返回值：	无。
******************************************************************************/
void AES_Decrypt(unsigned char *pPlainText, const unsigned char *pCipherText,
                 unsigned int nDataLen, const unsigned char *pIV);

/*****************************************************************************
//	函数名：	AES_add_pkcs7Padding
//	描述：		PKCS7Padding填充补齐
//	输入参数：	input -- 后面最多预留16个字节空间用于存放填充值
//				len --  数据的长度
//	输出参数：	input  -- 添加填充码后的数据
//	返回值：	填充后的长度
*****************************************************************************/
unsigned int AES_add_pkcs7Padding(unsigned char *input, unsigned int len);

/*****************************************************************************
//	函数名：	AES_delete_pkcs7Padding
//	描述：		PKCS7Padding填充密文解密后剔除填充值
//	输入参数：	input -- 解密后的数据
//				len --  数据的长度
//	输出参数：	input  -- 删除填充码后的数据
//	返回值：	删除后的实际有效数据长度，为0表示传入的数据异常
*****************************************************************************/
unsigned int AES_delete_pkcs7Padding(unsigned char *input, unsigned int len);
#endif  /* _AES_H */

aes.c

/****************************************************************************
*  Include Files
*****************************************************************************/
#include "aes.h"
/*****************************************************************************
*  Define
******************************************************************************/


#define Nk	(AES_KEY_LENGTH / 32)		//以“字”（4字节）为单位的密钥长度
#define Nb	4						// 以“字”（4字节）为单位的加解密数据块大小，固定为4

// Nr：加密的轮数
#if   AES_KEY_LENGTH == 128
#define Nr	10
#elif AES_KEY_LENGTH == 192
#define Nr	12
#elif AES_KEY_LENGTH == 256
#define Nr	14
#else
#error AES_KEY_LENGTH must be 128, 192 or 256
#endif

// GF(28) 多项式
#define BPOLY 0x1B // Lower 8 BOOLs of (x^8 + x^4 + x^3 + x + 1), ie. (x^4 + x^3 + x + 1).


/*****************************************************************************
*  Local variable
*****************************************************************************/

// AES子密钥表，当密钥长度为128位时，占用176字节空间
static unsigned char g_roundKeyTable[4*Nb*(Nr+1)];

// 加密用的SBox
static const unsigned char SBox[256] =
{
    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
};

// 解密用的SBox
static const unsigned char InvSBox[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
};

/*****************************************************************************
*  Local Functions
******************************************************************************/


/*****************************************************************************
//	函数名：	RotationWord
//	描述：		对一个“字”数据进行循环右移。
//	输入参数：	pWord -- 要右移的4字节数据。
//	输出参数：	pWord -- 右移后的4字节数据。
//	返回值：      无。
*****************************************************************************/
static void RotationWord(unsigned char *pWord)
{
    unsigned char temp = pWord[0];
    pWord[0]  = pWord[1];
    pWord[1]  = pWord[2];
    pWord[2]  = pWord[3];
    pWord[3]  = temp;
}

/*****************************************************************************
//	函数名：	XorBytes
//	描述：		批量异或两组数据。
//	输入参数：	pData1 -- 要异或的第一组数据。
//				pData1 -- 要异或的第二组数据。
//				nCount -- 要异或的数据长度。
//	输出参数：	pData1 -- 异或后的结果。
//	返回值：    无。
*****************************************************************************/
static void XorBytes(unsigned char *pData1, const unsigned char *pData2, unsigned char nCount)
{
    unsigned char i;

    for(i = 0; i < nCount; i++)
    {
        pData1[i] ^= pData2[i];
    }
}

/*****************************************************************************
//	函数名：	AddRoundKey
//	描述：		把 中间状态数据 加上（异或）子密钥，数据长度为16字节。
//	输入参数：	pState	  -- 状态数据。
//				pRoundKey -- 子密钥数据。
//	输出参数：	pState	  -- 加上子密钥后的状态数据。
//	返回值：	无。
*****************************************************************************/
static void AddRoundKey(unsigned char *pState, const unsigned char *pRoundKey)
{
    XorBytes(pState, pRoundKey, 4 * Nb);
}

// AddRoundKey的宏形式，比函数形式可以节省4字节的data数据
//#define AddRoundKey(pState, pRoundKey) \
//	XorBytes((pState), (pRoundKey), 4*Nb)


/*****************************************************************************
//	函数名：	SubBytes
//	描述：		通过S盒子置换状态数据。
//	输入参数：	pState	-- 状态数据。
//				nCount  -- 状态数据长度。
//				bInvert	-- 是否使用反向S盒子（解密时使用）。
//	输出参数：	pState	-- 置换后的状态数据。
//	返回值：	无。
*****************************************************************************/
static void SubBytes(unsigned char *pState, unsigned char nCount, unsigned char bInvert)
{
    unsigned char i;
    const unsigned char *pSBox = bInvert ? InvSBox : SBox;

    for(i = 0; i < nCount; i++)
    {
        pState[i] = pSBox[pState[i]];
    }
}

/*****************************************************************************
//	函数名：	ShiftRows
//	描述：		把状态数据移行。
//	输入参数：	pState	-- 状态数据。
//				bInvert	-- 是否反向移行（解密时使用）。
//	输出参数：	pState	-- 移行后的状态数据。
//	返回值：	无。
*****************************************************************************/
static void ShiftRows(unsigned char *pState, unsigned char bInvert)
{
    // 注意：状态数据以列形式存放！

    unsigned char r;	// row，   行
    unsigned char c;	// column，列
    unsigned char temp;
    unsigned char rowData[4];

    for(r = 1; r < 4; r++)
    {
        // 备份一行数据
        for(c = 0; c < 4; c++)
        {
            rowData[c] = pState[r + 4*c];
        }

        temp = bInvert ? (4 - r) : r;
        for(c = 0; c < 4; c++)
        {
            pState[r + 4*c] = rowData[(c + temp) % 4];
        }
    }
}

/*****************************************************************************
//	函数名：	GfMultBy02
//	描述：		在GF(28)域的 乘2 运算。
//	输入参数：	num	-- 乘数。
//	输出参数：	无。
//	返回值：	num乘以2的结果。
*****************************************************************************/
static unsigned char GfMultBy02(unsigned char num)
{
    if((num & 0x80) == 0)
    {
        num = num << 1;
    }
    else
    {
        num = (num << 1) ^ BPOLY;
    }

    return num;
}

/*****************************************************************************
//	函数名：	MixColumns
//	描述：		混合状态各列数据。
//	输入参数：	pState	-- 状态数据。
//				bInvert	-- 是否反向混合（解密时使用）。
//	输出参数：	pState	-- 混合列后的状态数据。
//	返回值：	无。
*****************************************************************************/
static void MixColumns(unsigned char *pState, unsigned char bInvert)
{
    unsigned char i;
    unsigned char temp;
    unsigned char a0Pa2_M4;	// 4(a0 + a2)
    unsigned char a1Pa3_M4;	// 4(a1 + a3)
    unsigned char result[4];

    for(i = 0; i < 4; i++, pState += 4)
    {
        temp = pState[0] ^ pState[1] ^ pState[2] ^ pState[3];
        result[0] = temp ^ pState[0] ^ GfMultBy02((unsigned char)(pState[0] ^ pState[1]));
        result[1] = temp ^ pState[1] ^ GfMultBy02((unsigned char)(pState[1] ^ pState[2]));
        result[2] = temp ^ pState[2] ^ GfMultBy02((unsigned char)(pState[2] ^ pState[3]));
        result[3] = temp ^ pState[3] ^ GfMultBy02((unsigned char)(pState[3] ^ pState[0]));

        if(bInvert)
        {
            a0Pa2_M4 = GfMultBy02(GfMultBy02((unsigned char)(pState[0] ^ pState[2])));
            a1Pa3_M4 = GfMultBy02(GfMultBy02((unsigned char)(pState[1] ^ pState[3])));
            temp	 = GfMultBy02((unsigned char)(a0Pa2_M4 ^ a1Pa3_M4));
            result[0] ^= temp ^ a0Pa2_M4;
            result[1] ^= temp ^ a1Pa3_M4;
            result[2] ^= temp ^ a0Pa2_M4;
            result[3] ^= temp ^ a1Pa3_M4;
        }

        memcpy(pState, result, 4);
    }
}

/*****************************************************************************
//	函数名：	BlockEncrypt
//	描述：		对单块数据加密。
//	输入参数：	pState -- 状态数据。
//	输出参数：	pState -- 加密后的状态数据。
//	返回值：	无。
*****************************************************************************/
static void BlockEncrypt(unsigned char *pState)
{
    unsigned char i;

    AddRoundKey(pState, g_roundKeyTable);

    for(i = 1; i <= Nr; i++)	// i = [1, Nr]
    {
        SubBytes(pState, 4 * Nb, 0);
        ShiftRows(pState, 0);

        if(i != Nr)
        {
            MixColumns(pState, 0);
        }

        AddRoundKey(pState, &g_roundKeyTable[4*Nb*i]);
    }
}

/*****************************************************************************
//	函数名：	BlockDecrypt
//	描述：		对单块数据解密。
//	输入参数：	pState -- 状态数据。
//	输出参数：	pState -- 解密后的状态数据。
//	返回值：	无。
*****************************************************************************/
static void BlockDecrypt(unsigned char *pState)
{
    unsigned char i;

    AddRoundKey(pState, &g_roundKeyTable[4*Nb*Nr]);

    for(i = Nr; i > 0; i--)	// i = [Nr, 1]
    {
        ShiftRows(pState, 1);
        SubBytes(pState, 4 * Nb, 1);
        AddRoundKey(pState, &g_roundKeyTable[4*Nb*(i-1)]);

        if(i != 1)
        {
            MixColumns(pState, 1);
        }
    }
}

/*****************************************************************************
*  Global Functions
******************************************************************************/


/*****************************************************************************
//	函数名：	AES_Init
//	描述：		初始化，在此执行扩展密钥操作。
//	输入参数：	pKey -- 原始密钥，其长度必须为 AES_KEY_LENGTH/8 字节。
//	输出参数：	无。
//	返回值：	无。
*****************************************************************************/
void AES_Init(const void *pKey)
{
    // 扩展密钥
    unsigned char i;
    unsigned char *pRoundKey;
    unsigned char Rcon[4] = {0x01, 0x00, 0x00, 0x00};

    memcpy(g_roundKeyTable, pKey, 4 * Nk);

    pRoundKey = &g_roundKeyTable[4*Nk];

    for(i = Nk; i < Nb*(Nr + 1); pRoundKey += 4, i++)
    {
        memcpy(pRoundKey, pRoundKey - 4, 4);

        if(i % Nk == 0)
        {
            RotationWord(pRoundKey);
            SubBytes(pRoundKey, 4, 0);
            XorBytes(pRoundKey, Rcon, 4);

            Rcon[0] = GfMultBy02(Rcon[0]);
        }
        else if(Nk > 6 && i % Nk == Nb)
        {
            SubBytes(pRoundKey, 4, 0);
        }

        XorBytes(pRoundKey, pRoundKey - 4 * Nk, 4);
    }
}

/*****************************************************************************
//	函数名：	AES_Encrypt
//	描述：		加密数据
//	输入参数：	pPlainText	-- 明文，即需加密的数据，其长度为nDataLen字节。
//				nDataLen	-- 数据长度，以字节为单位，必须为AES_KEY_LENGTH/8的整倍数。
//				pIV			-- 初始化向量，如果使用ECB模式设为NULL。
//	输出参数：	pCipherText	-- 密文，即由明文加密后的数据，可以与pPlainText相同。
//	返回值：	无。
*****************************************************************************/
void AES_Encrypt(const unsigned char *pPlainText, unsigned char *pCipherText,
                 unsigned int nDataLen, const unsigned char *pIV)
{
    unsigned int i;

    if(pPlainText != pCipherText)
    {
        memcpy(pCipherText, pPlainText, nDataLen);
    }

    for(i = nDataLen / (4 * Nb); i > 0 ; i--, pCipherText += 4 * Nb)
    {
#if AES_MODE == AES_MODE_CBC
        XorBytes(pCipherText, pIV, 4 * Nb);
#endif

        BlockEncrypt(pCipherText);
        pIV = pCipherText;
    }
}

/*****************************************************************************
//	函数名：	AES_Decrypt
//	描述：		解密数据
//	输入参数：	pPlainText -- 密文，即需解密的数据，其长度为nDataLen字节。》》》更正，这个传密文，不要看参数的翻译意思！！！
//				nDataLen	-- 数据长度，以字节为单位，必须为AES_KEY_LENGTH/8的整倍数。
//				pIV			-- 初始化向量，如果使用ECB模式设为NULL。
//	输出参数：	pCipherText-- 明文，即由密文解密后的数据，可以与pCipherText相同。》》不要看参数的翻译意思
//	返回值：	无。
*****************************************************************************/
void AES_Decrypt(unsigned char *pPlainText, const unsigned char *pCipherText,
                 unsigned int nDataLen, const unsigned char *pIV)
{
    unsigned int i;

    if(pPlainText != pCipherText)
    {
        memcpy(pCipherText, pPlainText, nDataLen);
    }

    // 从最后一块数据开始解密，这样不用开辟空间来保存IV
    pPlainText += nDataLen - 4 * Nb;
    for(i = nDataLen / (4 * Nb); i > 0 ; i--, pPlainText -= 4 * Nb)
    {
        BlockDecrypt(pPlainText);

#if AES_MODE == AES_MODE_CBC
        if(i == 1)
        {
            // 最后一块数据
            XorBytes(pPlainText, pIV, 4 * Nb);
        }
        else
        {
            XorBytes(pPlainText, pPlainText - 4 * Nb, 4 * Nb);
        }
#endif
    }
}

/*****************************************************************************
//	函数名：	AES_add_pkcs7Padding
//	描述：		PKCS7Padding填充补齐
//	输入参数：	input -- 后面最多预留16个字节空间用于存放填充值
//				len --  数据的长度
//	输出参数：	input  -- 添加填充码后的数据
//	返回值：	填充后的长度
*****************************************************************************/
unsigned int AES_add_pkcs7Padding(unsigned char *input, unsigned int len)
{
    unsigned int i, end, padd_len;
    unsigned int reminder = len % 16;
    unsigned int block = len / 16;
    unsigned int start = len;//开始补码的地址

    padd_len = len;
    if(reminder != 0) //需要补足为16的整数倍
    {
        start = len;
        end = (block + 1) * 16;

        for(i = start; i < end; i++)
        {
            input[i] = 16 - reminder;
            padd_len++;
        }
    }
    else
    {
        end = start + 16;
        for(i = start; i < end; i++)
        {
            input[i] = 16;
            padd_len++;
        }
    }

    return padd_len;
}

/*****************************************************************************
//	函数名：	AES_delete_pkcs7Padding
//	描述：		PKCS7Padding填充密文解密后剔除填充值
//	输入参数：	input -- 解密后的数据
//				len --  数据的长度
//	输出参数：	input  -- 删除填充码后的数据
//	返回值：	删除后的实际有效数据长度，为0表示传入的数据异常
*****************************************************************************/
unsigned int AES_delete_pkcs7Padding(unsigned char *input, unsigned int len)
{
    unsigned char i, last;

    if((input == 0) || ((len & 0x0F) != 0))
    {
        return 0;
    }

    last = input[len - 1];

    for(i = len - last; i < len; i++)
    {
        if(input[i] != last)
        {
            return 0;
        }
    }

    return len - last;
}

测试代码如下：

main.c

#include "aes.h"
#include "stdio.h"
#include "string.h"

void log(char *head,unsigned char *data,unsigned char len)
{
    unsigned char i;

    printf("%s:",head);

    for(i=0;i<len;i++)
    {
        printf("%02X ",data[i]);
    }
    printf("\r\n");
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    //秘钥
    unsigned char key[16]={0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36,0x37,0x38,0x39,0x30,0x41,0x42,0x43,0x44,0x45,0x46};
    //明文 10Bytes
    unsigned char source[10]={0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36,0x37,0x38,0x39,0x30};

    unsigned char temp[16]={0};
    unsigned char ret;

    printf("AES-128 pkcs7 ECB test\r\n\r\n");

    log("KEY   ",key,16);
    AES_Init(key);

    memcpy(temp,source,10);
    log("source",key,10);

    ret=AES_add_pkcs7Padding(temp, 10);
    log("padd  ",temp,ret);

    AES_Encrypt(temp, temp,ret, NULL);
    log("encode",temp,ret);

    AES_Decrypt(temp, temp,ret, NULL);
    log("decode",temp,ret);

    ret=AES_delete_pkcs7Padding(temp, ret);
    log("source",temp,ret);

    return 0;
}

运行后输出

AES-128 pkcs7 ECB test

KEY :31 32 33 34 35 36 37 38 39 30 41 42 43 44 45 46

source:31 32 33 34 35 36 37 38 39 30

padd :31 32 33 34 35 36 37 38 39 30 06 06 06 06 06 06

encode:BB 96 90 2E CA D7 C7 26 98 95 08 7D FF 39 C5 F7

decode:31 32 33 34 35 36 37 38 39 30 06 06 06 06 06 06

source:31 32 33 34 35 36 37 38 39 30