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C语言AES加密实现(手把手教你用C语言实现AES对称加密)

在当今信息安全日益重要的时代,C语言AES加密成为许多嵌入式系统、网络安全工具和底层开发中不可或缺的技术。本教程将从零开始,详细讲解如何在C语言中实现AES加密,即使你是编程小白也能轻松上手。

什么是AES加密?

AES(Advanced Encryption Standard,高级加密标准)是一种对称加密算法,意味着加密和解密使用相同的密钥。它被广泛用于保护敏感数据,如金融交易、通信安全等。AES支持128位、192位和256位密钥长度,其中128位是最常用的。

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为什么选择C语言实现AES?

C语言具有高效、可移植性强、资源占用少等优点,非常适合在资源受限的环境中(如单片机、嵌入式设备)实现AES算法C语言版本。此外,理解底层实现有助于开发者更深入掌握加密原理。

准备工作

要实现AES加密,我们需要一个可靠的AES库。这里推荐使用开源且广泛使用的 tiny-AES-c 库。你可以在 GitHub 上找到它(搜索 tiny-AES-c)。

步骤一:下载并引入AES库

1. 下载 aes.caes.h 文件。
2. 将这两个文件放入你的项目目录中。
3. 在你的主程序中包含头文件:

#include "aes.h"

步骤二:编写加密函数

以下是一个完整的 C语言加密教程 示例代码,演示如何使用AES-128加密一段文本:

#include <stdio.h>#include <string.h>#include "aes.h"int main() {    // 原始明文(必须是16字节的倍数,不足可用PKCS7填充)    unsigned char plaintext[16] = "Hello, AES!     "; // 补空格至16字节    // 128位密钥(16字节)    unsigned char key[16] = "mySecretKey12345";    // 初始化向量(IV),ECB模式不需要,CBC需要    unsigned char iv[16] = {0}; // 这里使用ECB模式,IV不生效    // 存储密文    unsigned char ciphertext[16];    // 执行AES-128 ECB加密    AES128_ECB_encrypt(plaintext, 16, key, ciphertext);    printf("明文: %s\n", plaintext);    printf("密文 (HEX): ");    for (int i = 0; i < 16; i++) {        printf("%02x", ciphertext[i]);    }    printf("\n");    return 0;}

代码说明

  • 明文长度:AES是分组加密,每块16字节。如果原文不足16字节,需填充(如PKCS7)。
  • 密钥:必须严格为16字节(AES-128)、24字节(AES-192)或32字节(AES-256)。
  • 加密模式:示例使用ECB(电子密码本)模式,简单但安全性较低;生产环境建议使用CBC或GCM模式。

编译与运行

将上述代码保存为 main.c,然后使用以下命令编译:

gcc main.c aes.c -o aes_demo./aes_demo

运行后,你将看到类似如下输出:

明文: Hello, AES!     密文 (HEX): a3f1c8e9b2d4a7c0e5f6b8d9a1c3e7f2

安全提示

虽然本教程展示了基本的 C语言AES加密 实现,但在实际应用中请注意:

  • 避免使用ECB模式,推荐CBC或GCM。
  • 密钥应通过安全方式生成和存储,不要硬编码在源码中。
  • 对明文进行标准化填充(如PKCS7)。

总结

通过本教程,你已经掌握了如何在C语言中实现AES加密的基本方法。无论是学习密码学原理,还是开发嵌入式安全模块,AES加密实现 都是一项实用技能。希望这篇 C语言加密教程 能为你打下坚实基础!

—— 本文完 ——