[C++] 블록암호 구현 - 구현 검증 (AES_AVS)

AES.zip

0.02MB

프로젝트에 위와 같은 파일들을 추가하여 AES 구현을 검증한다.

 

아래의 문서를 참고한다.

 

검증시스템과 테스트 벡터는 국가정보원 자료실 파일을 참고한다.

https://www.nis.go.kr/AF/1_7_35/vew.do?seq=102&currentPage=1&selectBox=&searchKeyword=&fromDate=&toDate= 

자료실 상세 | 암호모듈 검증 | 사이버 안보 | 주요업무 | NIS 국가정보원

 

#include <iostream>
#include "AES32.h"
#include "AES8.h"
 
using namespace std;
 
bool isHex(char ch) {
    return ((ch >= '0') && (ch <= '9')) ||
        ((ch >= 'A') && (ch <= 'F')) ||
        ((ch >= 'a') && (ch <= 'f'));
}
 
 
// '8' -> 8, "d" -> 13, 'g' -> error!
// 입력 ch : {0, 1, ... , 9, A, .. F, a, ... , f }
byte Hex2Digit(char ch) {
    if (!isHex(ch)) {
        cout << ch << " is not a hex value!" << endl;
        return -1; // 의미없는 출력
    }
    if ((ch >= '0') && (ch <= '9')) {
        return ch - '0'; // 예: '7' - '4' = 3
    }
    else if ((ch >= 'A') && (ch <= 'F')) {
        return ch - 'A' + 10;
    }
    else if ((ch >= 'a') && (ch <= 'f')) {
        return ch - 'a' + 10;
    }
    cout << "Unknown error!" << endl;
    return -1;
}
 
 
// "8d" -> 8d (string -> num) 
byte Hex2Byte(const char h[2]) {
    byte upper, lower;
    upper = h[0];
    lower = h[1];
    if ((!isHex(upper)) || (!isHex(lower))) {
        cout << "Hex Error" << endl;
        return -1;
    }
    return Hex2Digit(upper) * 16 + Hex2Digit(lower);
}
 
// "8d2e60365f17c7df1040d7501b4a7b5a" -> {8d, 2c, ... , 5a}
void Hex2Array(const char hex_str[], int hex_len, byte barr[]) {
    char h[2];
    byte b_value;
    for (int i = 0; i < hex_len / 2; i++) {
        h[0] = hex_str[2 * i];
        h[1] = hex_str[(2 * i) + 1];
        b_value = Hex2Byte(h);
        barr[i] = b_value;
    }
 
}
 
void print_b_array(byte b_arr[], int len, const char* Pstr = nullptr) {
    if (Pstr != nullptr) {
        printf("%s = ", Pstr);
    }
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        printf("%02x ", b_arr[i]);
    }
    printf("\n");
}
 
void xor_b_array(byte data[], int len, byte xor_arr[]) {
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        data[i] ^= xor_arr[i];
    }
}
 
void copy_b_array(byte src[], int len, byte dest[]) {
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        dest[i] = src[i];
    }
}
 
void hex_string_test() {
    const char* hex_string = "8d2e60365f17c7df1040d7501b4a7b5a"; // literal pool
    byte b[16];
    Hex2Array(hex_string, 32, b);
    printf("[hex_string_test]\n");
    print_b_array(b, 16, "KEY");
    printf("\n");
}
 
// -----------------------------------------------------------------------------
void MCT_ECB() {
    const char* hex_key = "8d2e60365f17c7df1040d7501b4a7b5a";
    const char* hex_pt = "59b5088e6dadc3ad5f27a460872d5929";
    byte key[16], pt[16], ct[16];
    u32 rk32[11][4];
 
    Hex2Array(hex_key, 32, key);
    Hex2Array(hex_pt, 32, pt);
 
    printf("[MCT_ECB]\n");
 
    //for (int i = 0; i < 100; i++) {
    for (int i = 0; i < 3; i++) { // 양이 좀 많아서 3으로.. ㅎㅎ.
        print_b_array(key, 16, "KEY");
        print_b_array(pt, 16, "PT");
 
        for (int j = 0; j < 1000; j++) {
            AES32_Enc_KeySchedule(key, rk32);
            AES32_Encrypt(pt, rk32, ct);
            copy_b_array(ct, 16, pt);
        }
        print_b_array(ct, 16, "CT");  
 
        xor_b_array(key, 16, ct);
        copy_b_array(ct, 16, pt);
        printf("\n");
    }
}
 
void MCT_CBC() {
    const char* hex_key = "9dc2c84a37850c11699818605f47958c";
    const char* hex_iv = "256953b2feab2a04ae0180d8335bbed6";
    const char* hex_pt = "2e586692e647f5028ec6fa47a55a2aab";
    byte key[16], iv[16], pt[16], ct[16], prev_ct[16];
    u32 rk32[11][4];
 
    Hex2Array(hex_key, 32, key);
    Hex2Array(hex_iv, 32, iv);
    Hex2Array(hex_pt, 32, pt);
 
    printf("[MCT_CBC]\n");
 
    //for (int i = 0; i < 100; i++) {
    for (int i = 0; i < 3; i++) { // 양이 좀 많아서 3으로.. ㅎㅎ.
        print_b_array(key, 16, "KEY");
        print_b_array(iv, 16, "IV");
        print_b_array(pt, 16, "PT");
 
        for (int j = 0; j < 1000; j++) {
            AES32_Enc_KeySchedule(key, rk32);
            if (j == 0) {
                xor_b_array(pt, 16, iv);
                AES32_Encrypt(pt, rk32, ct);
                copy_b_array(iv, 16, pt);
            }
            else {
                copy_b_array(ct, 16, prev_ct);
                xor_b_array(pt, 16, prev_ct);
                AES32_Encrypt(pt, rk32, ct);
                copy_b_array(prev_ct, 16, pt); // PT[0] = CT[j-1]; 를 한거와 같음 (MCT algorithm)
            }
        }
        print_b_array(ct, 16, "CT");
        xor_b_array(key, 16, ct);
        copy_b_array(ct, 16, iv);
        printf("\n");
    }
 
}
 
int main()
{
    hex_string_test();
    MCT_ECB();
    MCT_CBC();
}