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?? rijndaelengine.java

?? 內容:基于jdk1.4的加密算法的具體實現
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    private long[][] generateWorkingKey(        byte[]      key)    {        int         KC;        int         t, rconpointer = 0;        int         keyBits = key.length * 8;        byte[][]    tk = new byte[4][MAXKC];        long[][]    W = new long[MAXROUNDS+1][4];        switch (keyBits)        {        case 128:            KC = 4;            break;        case 160:            KC = 5;            break;        case 192:            KC = 6;            break;        case 224:            KC = 7;            break;        case 256:            KC = 8;            break;        default :            throw new IllegalArgumentException("Key length not 128/160/192/224/256 bits.");        }        if (keyBits >= blockBits)        {            ROUNDS = KC + 6;        }        else        {            ROUNDS = (BC / 8) + 6;        }        //        // copy the key into the processing area        //        int index = 0;        for (int i = 0; i < key.length; i++)        {            tk[i % 4][i / 4] = key[index++];        }        t = 0;        //        // copy values into round key array        //        for (int j = 0; (j < KC) && (t < (ROUNDS+1)*(BC / 8)); j++, t++)        {            for (int i = 0; i < 4; i++)            {                W[t / (BC / 8)][i] |= (long)(tk[i][j] & 0xff) << ((t * 8) % BC);            }        }        //        // while not enough round key material calculated        // calculate new values        //        while (t < (ROUNDS+1)*(BC/8))        {            for (int i = 0; i < 4; i++)            {                tk[i][0] ^= S[tk[(i+1)%4][KC-1] & 0xff];            }            tk[0][0] ^= rcon[rconpointer++];            if (KC <= 6)            {                for (int j = 1; j < KC; j++)                {                    for (int i = 0; i < 4; i++)                    {                        tk[i][j] ^= tk[i][j-1];                    }                }            }            else            {                for (int j = 1; j < 4; j++)                {                    for (int i = 0; i < 4; i++)                    {                        tk[i][j] ^= tk[i][j-1];                    }                }                for (int i = 0; i < 4; i++)                {                    tk[i][4] ^= S[tk[i][3] & 0xff];                }                for (int j = 5; j < KC; j++)                {                    for (int i = 0; i < 4; i++)                    {                        tk[i][j] ^= tk[i][j-1];                    }                }            }            //            // copy values into round key array            //            for (int j = 0; (j < KC) && (t < (ROUNDS+1)*(BC/8)); j++, t++)            {                for (int i = 0; i < 4; i++)                {                    W[t / (BC/8)][i] |= (long)(tk[i][j] & 0xff) << ((t * 8) % (BC));                }            }        }        return W;    }    private int         BC;    private long        BC_MASK;    private int         ROUNDS;    private int         blockBits;    private long[][]    workingKey;    private long        A0, A1, A2, A3;    private boolean     forEncryption;    private byte[]      shifts0SC;    private byte[]      shifts1SC;    /**     * default constructor - 128 bit block size.     */    public RijndaelEngine()    {        this(128);    }    /**     * basic constructor - set the cipher up for a given blocksize     *     * @param blockBits the blocksize in bits, must be 128, 192, or 256.     */    public RijndaelEngine(        int blockBits)    {        switch (blockBits)        {        case 128:            BC = 32;            BC_MASK = 0xffffffffL;            shifts0SC = shifts0[0];            shifts1SC = shifts1[0];            break;        case 160:            BC = 40;            BC_MASK = 0xffffffffffL;            shifts0SC = shifts0[1];            shifts1SC = shifts1[1];            break;        case 192:            BC = 48;            BC_MASK = 0xffffffffffffL;            shifts0SC = shifts0[2];            shifts1SC = shifts1[2];            break;        case 224:            BC = 56;            BC_MASK = 0xffffffffffffffL;            shifts0SC = shifts0[3];            shifts1SC = shifts1[3];            break;        case 256:            BC = 64;            BC_MASK = 0xffffffffffffffffL;            shifts0SC = shifts0[4];            shifts1SC = shifts1[4];            break;        default:            throw new IllegalArgumentException("unknown blocksize to Rijndael");        }        this.blockBits = blockBits;    }    /**     * initialise a Rijndael cipher.     *     * @param forEncryption whether or not we are for encryption.     * @param params the parameters required to set up the cipher.     * @exception IllegalArgumentException if the params argument is     * inappropriate.     */    public void init(        boolean           forEncryption,        CipherParameters  params)    {        if (params instanceof KeyParameter)        {            workingKey = generateWorkingKey(((KeyParameter)params).getKey());            this.forEncryption = forEncryption;            return;        }        throw new IllegalArgumentException("invalid parameter passed to Rijndael init - " + params.getClass().getName());    }    public String getAlgorithmName()    {        return "Rijndael";    }    public int getBlockSize()    {        return BC / 2;    }    public int processBlock(        byte[] in,        int inOff,        byte[] out,        int outOff)    {        if (workingKey == null)        {            throw new IllegalStateException("Rijndael engine not initialised");        }        if ((inOff + (BC / 2)) > in.length)        {            throw new DataLengthException("input buffer too short");        }        if ((outOff + (BC / 2)) > out.length)        {            throw new DataLengthException("output buffer too short");        }        if (forEncryption)        {            unpackBlock(in, inOff);            encryptBlock(workingKey);            packBlock(out, outOff);        }        else        {            unpackBlock(in, inOff);            decryptBlock(workingKey);            packBlock(out, outOff);        }        return BC / 2;    }    public void reset()    {    }    private final void unpackBlock(        byte[]      bytes,        int         off)    {        int     index = off;        A0 = (bytes[index++] & 0xff);        A1 = (bytes[index++] & 0xff);        A2 = (bytes[index++] & 0xff);        A3 = (bytes[index++] & 0xff);        for (int j = 8; j != BC; j += 8)        {            A0 |= (long)(bytes[index++] & 0xff) << j;            A1 |= (long)(bytes[index++] & 0xff) << j;            A2 |= (long)(bytes[index++] & 0xff) << j;            A3 |= (long)(bytes[index++] & 0xff) << j;        }    }    private final void packBlock(        byte[]      bytes,        int         off)    {        int     index = off;        for (int j = 0; j != BC; j += 8)        {            bytes[index++] = (byte)(A0 >> j);            bytes[index++] = (byte)(A1 >> j);            bytes[index++] = (byte)(A2 >> j);            bytes[index++] = (byte)(A3 >> j);        }    }    private final void encryptBlock(        long[][] rk)    {        int r;        //        // begin with a key addition        //        KeyAddition(rk[0]);        //        // ROUNDS-1 ordinary rounds        //        for (r = 1; r < ROUNDS; r++)        {            Substitution(S);            ShiftRow(shifts0SC);            MixColumn();            KeyAddition(rk[r]);        }        //        // Last round is special: there is no MixColumn        //        Substitution(S);        ShiftRow(shifts0SC);        KeyAddition(rk[ROUNDS]);    }    private final void decryptBlock(        long[][] rk)    {        int r;        // To decrypt: apply the inverse operations of the encrypt routine,        //             in opposite order        //        // (KeyAddition is an involution: it 's equal to its inverse)        // (the inverse of Substitution with table S is Substitution with the inverse table of S)        // (the inverse of Shiftrow is Shiftrow over a suitable distance)        //        // First the special round:        //   without InvMixColumn        //   with extra KeyAddition        //        KeyAddition(rk[ROUNDS]);        Substitution(Si);        ShiftRow(shifts1SC);        //        // ROUNDS-1 ordinary rounds        //        for (r = ROUNDS-1; r > 0; r--)        {            KeyAddition(rk[r]);            InvMixColumn();            Substitution(Si);            ShiftRow(shifts1SC);        }        //        // End with the extra key addition        //        KeyAddition(rk[0]);    }}

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