AES 对所有格式文件加解密

package li; public class AESFunc { /** * 128位密钥扩展 * @param key * @param w */ public void keyExpan(String key,char[] w) { for (int i = 0; i < 4; i++) //赋值 { w[i*4+0] = key.charAt(i*4+0); w[i*4+1] = key.charAt(i*4+1); w[i*4+2] = key.charAt(i*4+2); w[i*4+3] = key.charAt(i*4+3); } //扩展1-10轮 一个字是4个字节 for (int i =4; i < 44; i++) { char temp[] = new char[4]; for (int j = 0; j < 4; j++) temp[j] = w[(i-1)*4+j]; if(i%4==0) { rotWord (temp);//移位 subWord (temp);//替换 for (int j = 0; j < temp.length; j++) temp[j] ^= AESTables.Rcon[(i-1)/4*4+j]; //一定要注意是R[]看作长度是10的二维数组 并且每一轮使用一个 }//进行疑惑操作 w[i*4+0] =(char) (temp[0]^w[(i-4)*4+0]); w[i*4+1] =(char) (temp[1]^w[(i-4)*4+1]); w[i*4+2] =(char) (temp[2]^w[(i-4)*4+2]); w[i*4+3] =(char) (temp[3]^w[(i-4)*4+3]); } } //循环左移一个字节 private void rotWord(char []b) { char temp= b[0]; for (int i = 0; i <b.length-1; i++) b[i] = b[i+1]; b[b.length-1]=temp; } //根据S盒替换字节 private void subWord(char []b) { for (int i = 0; i < b.length; i++) { b[i] = AESTables.sBox[b[i]&0xff]; } } /** * @param state //明文 * @param w //密钥 * @param rounds 加密的轮数 */ public byte[] encrypt(char[] state,char[] w,int rounds) { addRoundKey(state, w, 0); //先进行一次亦或 for (int round = 1; round < rounds; round++) //1--9轮 { subChar(state); //替换 shiftRows(state);//行移动 mixColums(state);//列混淆 addRoundKey(state, w, round*4);//亦或 } subChar(state); //替换 shiftRows(state);//行移动 addRoundKey(state, w, rounds*4);//亦或 return charTObyte(state); } /** * 加密用的的操作 : 亦或 替换 行移动 列混淆 * 本函数执行 亦或操作 * @param state 要加密的数组 * @param w 扩展密钥 * @param round 加密的轮数 * */ private void addRoundKey(char[] state,char[] w,int round) { //数据的列对应密钥的行 for(int c=0;c<4;c++,round++) for(int r=0;r<4;r++) state[r*4+c] = (char)(state[r*4+c]^w[round*4+r]); } /** * 加密用的的操作 : 亦或 替换 行移动 列混淆 * 本函数执行 替换 操作 * @param state 要加密的数组 */ private void subChar(char[] state) { for (int i = 0; i < state.length; i++) state[i] = AESTables.sBox[state[i]&0xff]; } /** * 加密用的的操作 : 亦或 替换 行移动 列混淆 * 本函数执行 行移动 操作 * @param state 要加密的数组 */ private void shiftRows(char[] state) { char[] temp=new char[4]; for (int i = 1; i <4 ; i++) //第一行不移动 所以从1开始循环 { for (int j = 0; j <4 ; j++) temp[j] = state[i*4+((i+j)%4)] ; //i+j%4循环移动 for (int j = 0; j < 4; j++) state[i*4+j] = temp[j]; } } /** * 加密用的的操作 : 亦或 替换 行移动 列混淆 * 本函数执行 列混淆 操作 * @param state 要加密的数组 * -------------------------------------------- * 列混淆是一次进行一列的线性运算 * -------------------------------------------- */ private void mixColums(char[] state) { char[] t=new char[4]; for (int c = 0;c <4 ;c++) //列 { for (int r = 0; r <4 ; r++)//行 t[r] = state[r*4+c] ; //每次取出一列放到临时数组中 for (int r = 0; r < 4; r++) //对列循环进行 0x02 0x03 0x01 0x01 state[r*4+c] = (char) (eFmul(0x02,t[r]) ^eFmul(0x03,t[(r+1)%4]) ^eFmul(0x01,t[(r+2)%4]) ^eFmul(0x01,t[(r+3)%4])); } } //在域F(2^8)进行数乘操作 并返回结果 private int eFmul(int i, int c) { int temp[] = new int[4]; temp[0]=c; int result = 0; for (int j = 1; j < temp.length; j++) //乘以0x01 0x02 0x04 0x08 都计算并存储 { temp[j] = temp[j-1]<<1; //左移一位 if(((temp[j-1]>>7)&1) ==1 ) //若第八位为1 则亦或0x1b temp[j]^=0x1b; } for (int j = 0; j < temp.length; j++) //根据参数i 取出相应得结果 if(((i>>j)&1)==1) result ^= temp[j]; return result&0xff; } /** * 加解密过程需要用到的 字符互转字节 * 本函数： 字节 转 字符 */ public char[] byteTOchar(byte[] array) { char[] result = new char[array.length]; for (int i = 0; i < array.length; i++) result[i] = (char)array[i]; return result; } /** * 加解密过程需要用到的 字符互转字节 * 本函数： // 字符 转 字节 */ public byte[] charTObyte(char[] array) { byte[] result = new byte[array.length]; for (int i = 0; i < array.length; i++) result[i] = (byte)(array[i]&0xff); return result; } /** * 做和加密相反的操作 * @param state //密文 * @param w //密钥 * @param rounds 加密的轮数 */ public byte[] decrypt(char[] state,char[] w,int rounds) { //轮密钥加10轮 addRoundKey(state, w, rounds*4); //9--1轮 for (rounds= 9; rounds > 0; rounds--) { inShiftRows(state);//逆向行移动 inSubChar(state);//逆向替换 addRoundKey(state, w, rounds*4);//亦或 inMixColums(state);//逆向泪混淆 } inShiftRows(state);//逆向行移动 inSubChar(state);//逆向替换 addRoundKey(state, w, rounds);//亦或 return charTObyte(state); } /** * 解密用的的操作 : 逆行移动 逆替换 逆列混淆 * 本函数执行 逆行移动操作 * @param state 要解密的数组 */ private void inShiftRows(char[] state) { char[] temp=new char[4]; for (int i = 1; i <4 ; i++) //第一行不移动 所以从1开始循环 { for (int j = 0; j <4 ; j++) temp[(i+j)%4] = state[i*4+j] ; //把后一位的元素 给前一位 达到右移的目的 for (int j = 0; j < 4; j++) state[i*4+j] = temp[j]; } } /** * 解密用的的操作 : 逆行移动 逆替换 逆列混淆 * 本函数执行 逆替换 操作 * @param state 要加密的数组 */ private void inSubChar(char[] state) { for (int i = 0; i < state.length; i++) state[i] = AESTables.invsBox[state[i]&0xff]; } /** * 解密用的的操作 : 逆 替换 逆行移动 逆列混淆 * 本函数执行 逆列混淆 操作 * @param state 要解密的数组 * -------------------------------------------- * 逆列混淆是一次进行一列的线性运算 * -------------------------------------------- */ private void inMixColums(char[] state) { char[] t=new char[4]; for (int c = 0;c <4 ;c++) //列 { for (int r = 0; r <4 ; r++)//行 t[r] = state[r*4+c] ; //每次取出一列放到临时数组中 for (int r = 0; r < 4; r++) //对列循环进行 0x02 0x03 0x01 0x01 state[r*4+c] = (char) (eFmul(0x0e,t[r]) ^eFmul(0x0b,t[(r+1)%4]) ^eFmul(0x0d,t[(r+2)%4]) ^eFmul(0x09,t[(r+3)%4])); } } }