c - 将 256 位 key 击败为 32 位轮 key 的问题

Question

我试图把 key 打成圆 key 。
我使用结构来保留 key :

struct key
{
    u_int64_t key[4];
    u_int32_t round_keys[8];
};

使用 func 初始化结构值:

struct key *set_key()
{
    struct key *key = malloc(sizeof(*key));
    memset(key, 0, 4 * sizeof(u_int64_t) + 8 * sizeof(u_int32_t));
    key->key[0] = 0x1;
    key->key[1] = 0x1;
    key->key[2] = 0x1;
    key->key[3] = 0x1;
    return key;
};

并使用 func 将键击败为圆形键:

void key_to_round_keys(struct key *key)
{
    memcpy(key->round_keys, key->key, sizeof(u_int32_t));
    memcpy(key->round_keys + sizeof(u_int32_t), key->key + sizeof(u_int32_t), sizeof(u_int32_t));
    memcpy(key->round_keys + 2 * sizeof(u_int32_t), key->key + 2 * sizeof(u_int32_t), sizeof(u_int32_t));
    memcpy(key->round_keys + 3 * sizeof(u_int32_t), key->key + 3 * sizeof(u_int32_t), sizeof(u_int32_t));
    memcpy(key->round_keys + 4 * sizeof(u_int32_t), key->key + 4 * sizeof(u_int32_t), sizeof(u_int32_t));
    memcpy(key->round_keys + 5 * sizeof(u_int32_t), key->key + 5 * sizeof(u_int32_t), sizeof(u_int32_t));
    memcpy(key->round_keys + 6 * sizeof(u_int32_t), key->key + 6 * sizeof(u_int32_t), sizeof(u_int32_t));
    memcpy(key->round_keys + 7 * sizeof(u_int32_t), key->key + 7 * sizeof(u_int32_t), sizeof(u_int32_t));
};

我的主要功能是

int main() {
    struct key *key = set_key();
    key_to_round_keys(key);
    printf("Key[1]: %llu\nRound key 1: %d", key->key[0], key->round_keys[0]);
    delete_key(key);
}

问题是，在把 key 敲成圆 key 的过程中，我得到了值
{1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0} 用于我的圆形键。但它应该像 {0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1}。
为什么会这样？

Answer 1

key_to_round_keys中的指针算法都是错的。对于指针加法，((p) + (i))相当于 (&((p)[i])) .

让我们假设 sizeof(u_int32_t)在您的系统上是 4(很有可能)，然后:

memcpy(key->round_keys + 7 * sizeof(u_int32_t), key->key + 7 * sizeof(u_int32_t), sizeof(u_int32_t));

将相当于:

memcpy(&key->round_keys[7 * 4], &key->key[7 * 4], sizeof(u_int32_t));

或者:

memcpy(&key->round_keys[28], &key->key[28], sizeof(u_int32_t));

然而， round_keys数组成员只有 8 个元素，而 key数组成员只有 4 个元素长，所以这个 memcpy 的源和目标都是调用越界。

由于您的 set_key函数初始化 key struct key的数组成员至 {1, 1, 1, 1} (四个 64 位数字)，并且您已经表明您想要 key_to_round_keys函数将其复制到 round_keys数组成员为 {0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1} ，看来你要 round_keys[0]包含 key[0] 的高 32 位和 round_keys[1]包含 key[0] 的低 32 位.或者一般来说， round_keys[2*n]应包含 key[n] 的高 32 位, 和 round_keys[2*n+1]应包含 key[n] 的低 32 位.这可以按如下方式完成:

void key_to_round_keys(struct key *key)
{
    key->round_keys[0] = key->key[0] >> 32;
    key->round_keys[1] = key->key[0] & 0xFFFFFFFFu;
    key->round_keys[2] = key->key[1] >> 32;
    key->round_keys[3] = key->key[1] & 0xFFFFFFFFu;
    key->round_keys[4] = key->key[2] >> 32;
    key->round_keys[5] = key->key[2] & 0xFFFFFFFFu;
    key->round_keys[6] = key->key[3] >> 32;
    key->round_keys[7] = key->key[3] & 0xFFFFFFFFu;
};

或者:

void key_to_round_keys(struct key *key)
{
    for (int n = 0; n < 4; n++)
    {
        key->round_keys[2*n] = key->key[n] >> 32;
        key->round_keys[2*n+1] = key->key[n] & 0xFFFFFFFFu;
    }
};