C++ AES Implementation

12/14/2014 21:19 nico_w#1

Hey,

unter dem Projekt "FoxCrypt" m�chte ich verschiedene Verschl�sselungs- und Hashalgorithmen als alleinstehende C++-Klassen implementieren und ver�ffentlichen.
Den Anfang mache ich hier mit AES, zu dem ich leider keine wirklich alleinstehende Klasse f�r C++ finden konnte.
Meine AES-Klasse implementiert lediglich blockweise-Verschl�sselung, die anderen Modes (CBC, CFB, CTR, OFB etc.) folgen sp�ter. Das ganze ist nat�rlich noch etwas optimierungsw�rdig und unterst�tzt z.B. noch kein AES-NI, aber auch darum m�chte ich mich sp�ter noch k�mmern. Prim�rziel war hier f�r mich erst mal, eine �bersichtliche und leicht anpassbare AES-Implementation in C++ zu haben und die m�chte ich auch mit euch teilen.

FoxAES.cpp: [Only registered and activated users can see links. Click Here To Register...]
FoxAES.h: [Only registered and activated users can see links. Click Here To Register...]

GitHub Repository: [Only registered and activated users can see links. Click Here To Register...]

Die Verwendung ist sehr einfach, hier mal Beispielcode aus meiner Testanwendung:

Code:

FoxCrypt::AES ctx;
ctx.SetEncryptionKey(aesKey, FoxCrypt::AES_128);

for (uint32_t i = 0; i < blockCount; i++) {
	memcpy(decBlock, buffer, 16);
	ctx.EncryptBlock(decBlock, encBlock);
	memcpy(buffer, encBlock, 16);

	buffer += 16;
}

ctx.SetDecryptionKey(aesKey, FoxCrypt::AES_128);

for (uint32_t i = 0; i < blockCount; i++) {
	memcpy(encBlock, buffer, 16);
	ctx.DecryptBlock(encBlock, decBlock);
	memcpy(buffer, decBlock, 16);

	buffer += 16;
}

Gru�, Nico

12/14/2014 22:06 snow#2

#moved

Schau mal noch bei Jabber rein, ist ja grauenhaft, dass du jeden Schritt da komplett hingeschrieben hast, ist das Premature Optimization oder was? :p

12/14/2014 22:22 nico_w#3

Quote:

Originally Posted by snow

#moved

Schau mal noch bei Jabber rein, ist ja grauenhaft, dass du jeden Schritt da komplett hingeschrieben hast, ist das Premature Optimization oder was? :p

Das hat nur den Grund, dass ich es an eine bestehende Implementation anpassen wollte (die ich leider nur als Binary hab).
Wird sp�ter alles noch ausgebessert. :D

12/19/2014 21:06 Mashkin#4

Die Korrektheit kann ich nicht vollst�ndig bewerten - daf�r gibt es Testvektoren.

Die Runden sollten als Schleife ausgef�hrt werden, die einzige "Komplexit�t" ist hier der Erhalt der vorherigen Zustandsmatrix f�r den ShiftRows-Schritt.
Was mich st�rt ist die Verwendung von Lookup-Tabellen f�r MixColumn.
Die ist f�r eine operationssparsame Implementierung durchaus sehr angebracht (auf Kosten des h�heren Speicherbedarfs), allerdings f�nde ich zum besseren Verst�ndnis eine (ausgelagerte) Berechnungsvorschrift f�r die Tabellen sinnvoll.

Auch der Key Schedule k�nnte statt im Voraus bei Bedarf zwischen den Runden abgearbeitet werden - zumindest bei der Verschl�sselung.

Ich frage mich aber f�r welchen Anwendungsfall dein Projekt FoxCrypt Vorteile gegen�ber existierenden Bibliotheken wie Crypto++ bringt.
Crypto++ im speziellen besteht zwar aus umfangreicherem Code, bietet aber bereits eine Vielzahl an Algorithmen, Hilfsfunktionen (z.B. Operationen in GF(2^8) die f�r AES ohne Lookup-Tabellen n�tig sind) und - besonders bei AES - Hardwarebeschleunigung und funktioniert zudem plattform�bergreifend.

12/19/2014 21:54 snow#5

Diese Version ist f�r einen bestimmten Zweck angepasst, deshalb sieht die auch ein wenig chaotisch aus. Zumindest war das mein letzter Stand. :o

Es sollte jedem nat�rlich klar sein, dass man keinesfalls eine eigene Implementierung eines Verschl�sselungsalgorithmus verwenden sollte, solange es keinen verdammt guten Grund daf�r gibt.