MATLAB实现的AES加解密方法

MATLAB实现的AES加解密

AES是高级加密标准的缩写，其采用了对称加密的方法，使用相同的密钥对明文和密文进行加密和解密操作。MATLAB作为一款常用的科学计算工具，也可用来实现AES加解密功能。以下是MATLAB实现AES加解密的方法。

AES加密

function ciphertext = aesEncrypt(plaintext, key)
% plaintext：待加密的明文，是一个分组长度为128位（16字节）的一维数组。
% key：密钥，也是一个分组长度为128位的一维数组。
% ciphertext：加密后的密文，也是一个分组长度为128位的一维数组。

% 获取密钥排列以及S盒
w = keyExpansion(key);
sBox = getSBox();

% 明文和密钥扩展
state = reshape(plaintext, 4, [])';
w = reshape(w, 4, []);
state = addRoundKey(state, w(:,1:4));

% 算法执行
for i = 1:9
    state = subBytes(state, sBox);
    state = shiftRows(state);
    state = mixColumns(state);
    state = addRoundKey(state, w(:,(i*4+1):(i*4+4)));
end
state = subBytes(state, sBox);
state = shiftRows(state);
state = addRoundKey(state, w(:,37:40));

% 返回密文
ciphertext = reshape(state', [], 1);
end

AES解密

function plaintext = aesDecrypt(ciphertext, key)
% ciphertext：待解密的密文，是一个分组长度为128位的一维数组。
% key：密钥，也是一个分组长度为128位的一维数组。
% plaintext：解密后的明文，是一个分组长度为128位的一维数组。

% 获取密钥排列以及S盒
w = keyExpansion(key);
sBox = getSBox();
invSBox = getInvSBox();

% 密文和密钥扩展
state = reshape(ciphertext, 4, [])';
w = reshape(w, 4, []);
state = addRoundKey(state, w(:,37:40));

% 算法执行
for i = 1:9
    state = shiftRows(state, true);
    state = subBytes(state, invSBox);
    state = addRoundKey(state, w(:,(37-i*4+1):(37-i*4+4)));
    state = mixColumns(state, true);
end
state = shiftRows(state, true);
state = subBytes(state, invSBox);
state = addRoundKey(state, w(:,1:4));

% 返回明文
plaintext = reshape(state', [], 1);
end