实验三：AES

实验三：AES

一、问题描述：

实现两个基于 AES 的加密/解密系统，一个在 CBC 模式下使用 AES，另一个在 CTR 模式下使用 AES。 在这两种情况下，16 字节的初始向量 IV 都是随机选择的，并已放在密文中。

测试密文略。

二、实验环境：

系统：Windows 10

IDE：pycharm

编译语言：python

三、程序代码与结果分析：

（1）CBC模式实现

首先是加密函数的部分，我们定义初始化向量，在这里固定了，在实际情况我们应该随机选择，但是实验就简单的固定了。我们首先将密文编码，然后用密码本模式创建一个aes对象，pad是一个匿名函数，作用就是将明文填充到16个字节的整数倍，如果明文恰好是16个字节，我们就再填充一个16字节，填充的内容是与16个字节的差值。

之后我们定义一个密文空间，是字节数组对象，将向量的值放到字节数组的前面，对于每一个明文块和密文快进行异或操作后，送入aes进行加密，加密的结果作为下一个密文块，以此类推，最后返回这个密文。以字节格式返回。

下面是解密函数的实现，首先，我们确定一下密文的类型，统一转到字节类型，然后去除密文前面的向量，初始化一个aes的密码本模式对象，我们将iv和密文分离，对于每一块，我们先解密，在和前一个密文块进行异或，得到的结果添加到明文空间，最后输出民文，这里我们将密文最后的填充部分给去除了。

（2）CTR模式实现

同CBC模式，首先我们定义加密函数，CTR主要和CBC模式不同的就是他有一个计数器，我们将计数器的加密结果异或上明文即是密文块，这样就得到了密文，返回计数值和明文块长度的密文块的和。

我们来看一下计数器是如何生成的，简单来说就是对于每一个明文块我们进行计数，当然要转化为字节类型然后返回即可。

接下来是解密函数的实现，因为加密和解密是对称的，所以我们只需要将密文块的计数器作为加密的iv传入即可

下面是main函数

1. 运行结果
2. 

• 实验中遇到的问题以及实验体会：

这次实验是对AES的两种加密模式的实现，通过这次实验，我对这两种模式的工作机制也更加熟悉，对于加密过程也更加了解，也有助于我们学习块密码，以及类似加密算法。

这次实验比较简单，而且技术也十分成熟，所以做起来还是挺顺利的，基本上没有遇到问题，有小问题也很快就解决了。

相关资源：

https://download.youkuaiyun.com/download/dxxmsl/87699396?spm=1001.2014.3001.5503

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