C语言实现SM4 CBC模式下PKCS7填充的加/解密算法程序 下面是一个完整的SM4加密和解密程序实现,包括轮密钥生成、加密和解密逻辑。请注意,此实现是基于SM4算法的基本逻辑。 我国SM4分组密码算法作为国际标准ISO/IEC 18033-3:2010/AMD1:2021《信息技术 安全技术 加密算法 第3部分:分组密码 补篇1:SM4》,由国际标准化组织ISO/IEC正式发布。 代码main中简单的演示了加密和解密,可在在线C语言网页中运行测试。 在深入探讨SM4加密算法与PKCS7填充在CBC模式下的C语言实现之前,我们首先应该了解SM4算法、PKCS7填充以及CBC模式的基本概念。 SM4是一种分组密码算法,主要应用于数据加密领域,用于保护数据的机密性。它是我国提出的加密标准,已被国际标准化组织ISO采纳。SM4算法的基本参数是固定的分组长度和密钥长度,分别采用128位作为分组长度和密钥长度。在实现SM4算法时,通常会涉及到密钥扩展、加密轮次以及每轮使用的轮函数等环节。 PKCS7填充是一种填充方法,用于数据加密前对数据进行填充至一定长度,以满足加密算法对数据长度的要求。在SM4加密中,使用PKCS7填充可以确保数据块的长度总是加密算法块大小的整数倍。具体来说,如果数据块少于16字节(128位),那么PKCS7填充会添加相应数量的填充字节,每个填充字节的值等于缺少的字节数。 CBC模式即密码块链接(Cipher Block Chaining)模式,是一种加密模式,它使用前一个块的加密结果与当前块进行异或操作后再进行加密。在CBC模式中,第一个数据块与初始向量(IV)进行异或。初始向量的作用是确保即使相同的数据块被加密,也会产生不同的密文,增加安全性。 在C语言中实现SM4 CBC模式的PKCS7填充加/解密算法,需要设计出以下几个关键步骤: 1. 密钥和初始向量的生成与管理,确保它们符合SM4算法的要求。 2. 对输入数据执行PKCS7填充算法,保证数据块长度与SM4算法块大小一致。 3. 实现轮密钥生成,这是加密和解密过程中密钥的动态变化过程。 4. 实现SM4算法的加密和解密逻辑,按照SM4算法规定的轮函数和轮次数进行数据处理。 5. 在CBC模式下,处理初始向量(IV),并使用它与第一个数据块进行异或操作。 6. 对于解密过程,需要逆向执行上述步骤,包括还原数据块的PKCS7填充,以及验证密钥和初始向量的准确性。 具体到代码层面,上述功能是通过一系列函数实现的,包括SM4_ECB_Encrypt、SM4_ECB_Decrypt、SM4_CBC_Encrypt和SM4_CBC_Decrypt等函数。这些函数负责处理不同模式下的加密和解密任务,遵循SM4算法的标准实现。在实际应用中,还需要考虑代码的安全性和效率,例如对内存操作和敏感数据的处理。 了解了上述内容,就可以从提供的代码片段着手,深入分析其加密和解密的具体逻辑。同时,参考在线C语言网页进行代码测试,验证实现的正确性和安全性。需要注意的是,代码引用应确保不侵犯原作者的版权,如若使用,应获得相应授权或遵守相关使用规则。
2025-05-29 12:22:48 23KB
1
超宽带0.5-6GHZ一分二功分器与多种微波器件参数化设计,使用ADS仿真,阻抗变换细致入微,具体性能指标灵活调整,超宽带0.5-6GHZ一分二功分器,使用ADS仿真设计,全部参数化建模,可以任意修改,10节阻抗变,具体指标如图所示: 还可以做合路器,耦合器,滤波器,功率放大器,低噪声放大器,Doherty功率放大器。 ,核心关键词: 超宽带一分二功分器; ADS仿真设计; 参数化建模; 阻抗变换; 具体指标; 合路器; 耦合器; 滤波器; 功率放大器; 低噪声放大器; Doherty功率放大器。,超宽带参数化功分器与多类射频组件设计应用
2025-05-28 22:14:58 1.02MB 哈希算法
1
单片机解码程序 315MHZ-433MHZ EV1527,2262 学习型无线遥控解码程序 程序 程序 程序 1、遥控解码采用特殊算法,定时时间准确,解码精度不受其他程序块影响。 2、遥控解码兼容EV1527、2262的学习码,自适应绝大部分波特率。 3、解码程序使用片内EEPROM,可存储遥控编码(可自行增加或减少)。 4、可以对学习码遥控器按键的键码进行学习,程序都是测试OK的,遥控灵敏度很高。 5、此遥控解码程序已经过长期验证调试使用,非常的稳定好用,烧写到STC15F104W或STC15W204S-SOP-8或其它51单片机(改一下引脚)单片机中方可工作,如需增加其他功能可自行修改,提供源程序代码。
2025-05-28 20:53:49 2.76MB scss
1
在本篇人工智能实验报告中,我们深入探讨了五个核心主题:决策树、循环神经网络、遗传算法、A*算法以及归结原理。这些是人工智能领域中的关键算法和技术,它们在解决复杂问题时扮演着重要角色。 让我们来了解**决策树**。决策树是一种监督学习方法,广泛应用于分类和回归任务。它通过构建一系列规则,根据特征值来做出预测。在报告中,可能详细介绍了ID3、C4.5和CART等决策树算法的构建过程,以及剪枝策略以防止过拟合。此外,实验可能涵盖了如何处理连续和离散数据、评估模型性能的方法,如准确率、混淆矩阵和Gini指数。 **循环神经网络(RNN)**是深度学习中的一类重要模型,特别适合处理序列数据,如自然语言处理。RNN的特点在于其内部状态可以捕获时间序列的信息,这使得它们在处理时间依赖性问题时表现优秀。长短期记忆网络(LSTM)和门控循环单元(GRU)是RNN的变体,有效解决了梯度消失和爆炸的问题。实验可能包括RNN的搭建、训练和应用,如文本生成或情感分析。 接下来,我们讨论**遗传算法**。这是一种基于生物进化理论的全局优化方法。在报告中,可能详细阐述了遗传算法的基本步骤,包括编码、初始化种群、选择、交叉和变异操作。实验可能涉及实际问题的求解,如旅行商问题或函数优化。 **A*算法**是一种启发式搜索方法,用于在图形中找到从起点到目标的最短路径。它结合了Dijkstra算法和启发式函数,以提高效率。A*算法的核心在于如何设计合适的启发式函数,使之既具有指向目标的导向性,又不会引入过多的开销。实验可能涉及实现A*算法,并将其应用在地图导航或游戏路径规划中。 **归结原理**是人工智能和逻辑推理中的基础概念。归结是证明两个逻辑公式等价的过程,常用于证明定理和解决问题。报告可能涵盖了归结的规则,如消除冗余子句、子句分解、单位子句消除等,并可能通过具体实例演示如何使用归结证明系统进行推理。 通过这些实验,参与者不仅能够理解各种算法的工作原理,还能掌握如何将它们应用到实际问题中,提升在人工智能领域的实践能力。报告中的流程图和实验指导书将有助于读者直观地理解和重现实验过程,进一步深化对这些核心技术的理解。
2025-05-28 19:27:34 3.2MB 人工智能
1
### 算法设计与分析实验报告知识点总结 #### 实验一:Coin-row problem 1. **问题定义**:给定一排硬币,每个硬币有一定的价值,求出一种方法在不拾取相邻硬币的前提下,可以拾取的最大价值。 2. **算法思想**:通过动态规划解决问题,从左到右计算每一个位置能获得的最大价值。对于每个硬币,有两种选择:拾取当前硬币和不拾取当前硬币,然后取两种选择中的最大值。 3. **时间复杂度**:O(n),因为只需要遍历一次硬币数组即可完成计算。 4. **空间复杂度**:O(1),由于只需要存储上一个位置和当前位置的两个值,可以使用固定空间完成计算。 5. **具体实现**:首先定义数组来存储每一步的最大值,然后从左到右遍历数组,每个位置上更新最大值,最后输出最后一个硬币的最大值作为答案。 #### 实验二:Coin-collecting by robot 1. **问题定义**:在一块棋盘上,机器人从左上角出发,到达右下角,中间有硬币分布,要求在不回头的前提下,拾取尽可能多的硬币。 2. **算法思想**:使用动态规划算法。机器人在每个格子时,有两种选择:向右或向下移动一格。在每次移动时,比较右边和下面的硬币数量,选择一个硬币数量多的方向移动,从而保证在到达右下角时,已经收集了最多的硬币。 3. **时间复杂度**:O(n*m),其中n是棋盘的行数,m是棋盘的列数,因为需要遍历整个棋盘。 4. **空间复杂度**:O(n*m),由于需要一个二维数组来记录每个位置的最大硬币数,空间复杂度与棋盘的大小成正比。 5. **具体实现**:定义一个二维数组来存储到每个位置时可能收集到的最大硬币数,然后遍历整个棋盘,记录从起点到每个格子的最大硬币数,最后输出右下角的最大硬币数。 #### 实验方案 1. **头文件和命名空间**:使用了头文件,这个头文件包含了几乎所有的C++标准库头文件,方便代码编写,但在生产环境中使用需要谨慎。 2. **变量声明和初始化**:声明了数组a来存储硬币的价值或硬币的分布,并初始化为0。 3. **输入处理**:使用cin来读取硬币的数量和每枚硬币的价值或硬币的分布矩阵。 4. **算法实现**:使用动态规划的方法进行数组的更新,得出最大价值或硬币数量。 5. **测试数据规模及生成方式**:设定不同的数据规模进行测试,手动输入测试数据,以验证算法的正确性和效率。 6. **运行时间和空间的采集方法**:使用clock_t数据类型和clock()函数来计算算法运行的时间,并通过sizeof运算符来获取程序运行时占用的内存空间。 #### 实验环境 实验环境配置为Windows 10系统,使用DEV开发环境进行代码的编写和测试。 ###
1
算法设计与分析实验报告通常要求学生设计算法并进行复杂度分析,通过实际编程实现算法后,根据实验结果分析算法的效率。西南科技大学的这份实验报告涵盖了两个主要的算法问题及其解决方案,包括变位词问题和邮局位置优化问题。 变位词问题要求判断两个输入单词是否是变位词。变位词是指由相同字母以不同顺序组成的单词,例如“listen”和“silent”。实验的算法分析首先检查两个单词长度是否相等,如果长度不等,直接判断不是变位词。若长度相等,则通过统计每个字母出现的次数来判断是否为变位词。算法的时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1),其中n为单词的长度。这种算法适用于长度较短的单词,但如果单词长度非常长,则可能需要更高效的算法。 邮局问题则是一个典型的优化问题。目标是找到一个位置,使得n个居民点到邮局的总距离最小。在实验报告中,算法通过排序所有居民点的x坐标和y坐标,找出中位数作为邮局的x坐标和y坐标。因为中位数的特性,可以保证总距离之和最小。排序的时间复杂度为O(n logn),空间复杂度为O(n)。这一问题利用了中位数的优化特性,适合解决此类位置优化问题。 实验方案部分提供了具体实现算法的步骤。在实现变位词检测时,报告中提到了使用strlen函数计算字符串长度,并使用两个整数数组来统计字母出现次数。通过比较两个字符串的对应字母计数,最终判断是否为变位词。对于邮局问题,算法首先读取居民点个数,然后读取每个居民点的坐标,对坐标进行排序后计算中位数,并计算邮局到每个居民点的距离之和。 为了评估算法性能,报告还描述了测试数据规模及生成方式,以及运行时间和空间的采集方法。通过手动输入测试数据,可以调整数据规模,观察算法在不同数据规模下的表现。时间复杂度的采集通过记录算法开始和结束时的系统时钟计数来计算,从而评估算法的执行效率。 在实际编程实践中,代码通常会包括头文件包含、变量声明、函数定义、主函数以及算法实现等部分。每个部分都承担着不同的功能,确保程序逻辑的正确性和代码的可读性。例如,使用头文件中的strlen函数获取字符串长度,使用等基本数据类型存储数据,以及通过中的clock()函数和宏计算程序运行时间。 这份实验报告详细介绍了算法的设计过程和分析,以及如何通过编程语言(如C++)实现算法,并对算法性能进行评估。报告不仅涉及到了基本的算法设计和数据结构知识,还涵盖了算法的时间复杂度和空间复杂度分析,这些都是算法设计与分析实践中的核心内容。通过解决变位词和邮局位置优化这两个具体问题,报告充分展示了算法在实际问题解决中的应用价值。
1
蚁群算法_二维路径规划 Matlab程序 1.程序功能已完成调试,用户可以通过一键操作生成图形和评价指标。 2.数据输入以Excel格式保存,只需更换文件,即可运行以获得个人化的实验结果。 3.代码中包含详细注释,具有较强的可读性,特别适合初学者和新手。 4.在实际数据集上的效果可能较差,需要对模型参数进行微调。 蚁群算法是一种模拟自然界蚂蚁觅食行为的启发式算法,它在解决组合优化问题,如路径规划、车辆调度和旅行商问题(TSP)等方面表现出色。蚁群算法的基本原理是基于蚂蚁在寻找食物过程中释放的化学物质(信息素)来实现路径选择的。蚂蚁在行进时会释放信息素,其他蚂蚁会根据信息素浓度选择路径,浓度越高的路径被选择的概率越大。通过这种方式,蚂蚁群体能够在复杂环境中找出最短或最优路径。 在二维路径规划中,蚁群算法可以用来寻找从起点到终点的最短或最优路径。该算法特别适合处理具有复杂约束条件和动态变化的环境,如在机器人导航、自动化物流和城市交通管理等领域。算法通过迭代的方式,模拟蚂蚁群的行为,逐渐优化路径选择,最终达到优化目标。 Matlab是一种高性能的数值计算和可视化环境,广泛应用于工程计算、数据分析、算法开发等领域。通过Matlab编写的蚁群算法程序可以借助其强大的矩阵运算能力和丰富的工具箱,实现算法的快速开发和调试。Matlab程序通常具有较好的可读性和可扩展性,便于算法研究者和工程师进行算法的实现和实验验证。 在本程序中,用户可以通过一键操作生成图形和评价指标,这表明程序提供了一个简洁直观的用户界面,方便用户输入参数、运行算法并直观展示结果。程序的数据输入采用Excel格式,这意味着用户可以轻松更换数据集进行实验,以获得个性化的实验结果。Excel作为数据处理的常用工具,其兼容性和易用性使得数据准备和处理过程更为便捷。 代码中包含详细注释,这有助于初学者和新手理解算法的每一个步骤和细节,从而更容易掌握算法原理和实现过程。对于希望深入学习和研究蚁群算法的人来说,这是一个非常宝贵的资源。不过,需要注意的是,尽管蚁群算法在某些数据集上可以表现出色,但在实际应用中可能需要对算法模型的参数进行微调,以适应特定问题的特点和约束条件。这包括信息素挥发系数、信息素增强系数、蚂蚁数量、迭代次数等参数的调整。 此外,程序还可能包含一些高级功能,例如动态更新信息素、考虑不同环境下的障碍物处理、多起点多终点的路径规划等。这些功能增强了程序的实用性和灵活性,使其能够更好地适应复杂多变的现实世界应用场景。 蚁群算法在二维路径规划方面的应用借助Matlab的强大功能和易用性,为算法研究和实际问题解决提供了一个强有力的工具。通过不断的实验和参数微调,可以优化算法性能,满足更加复杂和具体的应用需求。
2025-05-28 16:24:48 3KB matlab 路径规划
1
今天抽空跟大家讨论一下关于成为AI人工智能算法工程师的条件是什么?众所周知,AI人工智能是当前最热门的技术之一,那么需要掌握哪些技术才能胜任这一职位呢?我们今天就来唠一唠。 算法工程师是一个很高端的岗位,要求有很高的数学水平和逻辑思维能力,需要学习高等数学、离散数学Q、线性代数、数据结构和计算机等课程。 专业要求:计算机、通信、数学、电子等相关专业。 学历要求:本科及其以上学历,大多数都是硕士及其以上学历。 语言要求:英语要求熟练,基本上可以阅读国外相关的专业书刊。 另外,还必须要掌握计算机相关的知识,能够熟练使用仿真工具MATLAB等,必须要掌握一门编程语言。
2025-05-28 09:54:29 2KB 人工智能
1
海象优化器(Walrus Optimizer)是一种新颖的全局优化算法,主要应用于解决复杂的多模态优化问题。在各类智能优化算法中,如遗传算法、粒子群优化、模拟退火等,它们的基本结构原理相似,都是通过模拟自然界中的某种过程来搜索最优解。然而,海象优化器的独特之处在于其迭代公式,这是它能在众多优化算法中脱颖而出的关键。 在海象优化器的设计中,借鉴了海象在捕食过程中的行为模式。海象在寻找食物时,不仅依赖于随机搜索,还会利用当前最优解的信息进行有目标的探索。这种策略在算法中体现为结合全局和局部搜索能力的迭代更新规则。 以下是海象优化器的主要组成部分及其工作原理: 1. **初始化**:`initialization.m` 文件通常包含了算法的初始化步骤,如设置参数、生成初始种群等。初始阶段,算法会随机生成一组解(也称为个体或代理),这些解将代表潜在的解决方案空间。 2. **海象运动模型**:在`WO.m`文件中,我们可以找到海象优化器的核心算法实现。海象的运动模型包括两种主要行为:捕食和社交。捕食行为是基于当前最优解进行局部探索,而社交行为则涉及到与其他个体的交互,以促进全局搜索。 3. **迭代更新**:每次迭代中,海象优化器会根据海象的捕食和社交行为调整解的坐标。这通常涉及一个迭代公式,该公式可能包含当前解、最优解、以及一些随机成分。迭代公式的设计确保了算法既能保持对全局最优的敏感性,又能有效地跳出局部极小值。 4. **评价函数**:在`Get_Functions_details.m`文件中,可能会定义用于评估每个解的适应度的函数。这个函数根据问题的具体目标(最小化或最大化)计算每个解的质量。 5. **停止条件**:算法的运行直到满足特定的停止条件,如达到最大迭代次数或适应度阈值。`main.m`文件通常包含了整个优化过程的主循环和这些条件的判断。 6. **辅助函数**:`levyFlight.m`和`hal.m`可能包含一些辅助函数,如莱维飞行(Levy Flight)或哈喇(Hal)步,它们用来引入长距离跳跃以提高全局搜索能力。 7. **许可证信息**:`license.txt`文件包含算法的使用许可条款,确保用户在合法范围内使用和修改代码。 了解这些基本概念后,开发者可以依据MATLAB编程环境实现海象优化器,并将其应用到实际的优化问题中,如工程设计、经济调度、机器学习参数调优等领域。通过理解和掌握迭代公式以及算法的各个组件,可以灵活地调整算法参数,以适应不同问题的特性,从而提升优化效率和精度。
2025-05-28 09:10:50 7KB MATLAB
1
双三次Bezier曲面算法是一种在计算机图形学中广泛使用的数学技术,主要用于构建平滑的三维形状。这种算法基于Bezier曲线的原理,通过控制点来定义一个曲面,从而实现对复杂几何形体的精确建模。对于那些正在学习样条曲线和曲面的初学者来说,理解并掌握双三次Bezier曲面算法至关重要。 Bezier曲线最初由法国工程师Pierre Bezier在1962年提出,其基本思想是通过一组控制点来生成一条平滑的曲线。Bezier曲面则是Bezier曲线的扩展,它是由多个Bezier曲线拼接而成的二维形状。双三次Bezier曲面意味着每个局部控制点影响的区域是三次Bezier曲面的两倍大小,这样可以得到更平滑、连续的过渡效果。 在双三次Bezier曲面中,每个控制点对应着曲面上的一个局部形状,通过调整这些控制点的位置,我们可以改变曲面的形状和弯曲程度。算法通常分为两个步骤:参数化和插值。参数化是将曲面分解为无数个小的三次Bezier四边形的过程,每个四边形都有自己的四个控制点。插值则根据这些控制点计算出曲面上任意点的坐标。 理解双三次Bezier曲面的关键在于掌握Bernstein多项式,这是构成Bezier曲线和曲面的基础。Bernstein多项式是n次多项式,其系数与控制点有关,通过线性组合这些多项式,可以得到曲线上或曲面上的任何点。 在实际应用中,双三次Bezier曲面常用于游戏开发、CAD设计、动画制作等领域。例如,它可以用来创建流畅的人物动画,或者构建逼真的地形模型。对于初学者来说,了解如何绘制和编辑Bezier控制点,以及如何通过编程实现双三次Bezier曲面的计算,是掌握这一算法的基本功。 在案例19-双三次Bezier曲面算法中,可能包含了一些实际的编程示例或图形演示,帮助学习者直观地理解算法的运作方式。这样的实践案例能够加深对理论知识的理解,并提高解决问题的能力。学习者应该尝试理解和分析代码,观察不同控制点设置如何影响最终的曲面形状,并进行相关的实验,以增强实际操作技巧。 双三次Bezier曲面算法是计算机图形学中的重要工具,对于想要深入学习和应用样条曲线和曲面的人来说,它是必不可少的知识点。通过理论学习和实践操作,初学者可以逐渐掌握这一技术,并将其应用于各种创意项目中。
2025-05-28 08:52:44 820KB Bezier
1