c - C での main() の半分の実行後に出力が消える

Question

テキストファイル「my.txt」があります。テキスト ファイルから最初の 16 バイトを読み取り、データに対して鍵拡張と暗号アルゴリズムの aes 操作を実行します。この後、次の 16 バイトが暗号化されます。次のコードを実行しますが、実行中にキーを 16 進数で入力すると、出力画面が消えます。なぜそうなのかわかりませんか？ファイル読み込みの同じ作業が別のプログラムで正常に実行されていましたが、それを私の AES (Advanced Encryption Standard) プログラムに組み込んだ後、プログラムのファイル部分が実行されません。実際には、ユーザーからキーを取得すると画面が消えます。これについて私を助けてください。

    #include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<conio.h>
    #include<string.h>

    // The number of columns comprising a state in AES. This is a constant in AES. //Value=4

    #define Nb 4

    // The number of rounds in AES Cipher. It is simply initiated to zero. The actual value is recieved in the program.

    int Nr=0;

    // The number of 32 bit words in the key. It is simply initiated to zero. The actual value is recieved in the program.

    int Nk=0;

    // in - it is the array that holds the plain text to be encrypted.

    // out - it is the array that holds the output CipherText after encryption.

    // state - the array that holds the intermediate results during encryption.

    char in[64], out[16], state[4][4];

    // The array that stores the round keys.

    char RoundKey[240];

    // The Key input to the AES Program

    char Key[32];

    int getSBoxValue(int num)
    {

     int sbox[256] =   {

//0     1    2      3     4    5     6     7      8    9     A      B    C     D     E     F

0x63, 0x7c, 0x77, 0x7b, 0xf2, 0x6b, 0x6f, 0xc5, 0x30, 0x01, 0x67, 0x2b, 0xfe, 0xd7, 0xab, 0x76, //0

0xca, 0x82, 0xc9, 0x7d, 0xfa, 0x59, 0x47, 0xf0, 0xad, 0xd4, 0xa2, 0xaf, 0x9c, 0xa4, 0x72, 0xc0, //1

0xb7, 0xfd, 0x93, 0x26, 0x36, 0x3f, 0xf7, 0xcc, 0x34, 0xa5, 0xe5, 0xf1, 0x71, 0xd8, 0x31, 0x15, //2

0x04, 0xc7, 0x23, 0xc3, 0x18, 0x96, 0x05, 0x9a, 0x07, 0x12, 0x80, 0xe2, 0xeb, 0x27, 0xb2, 0x75, //3

0x09, 0x83, 0x2c, 0x1a, 0x1b, 0x6e, 0x5a, 0xa0, 0x52, 0x3b, 0xd6, 0xb3, 0x29, 0xe3, 0x2f, 0x84, //4

0x53, 0xd1, 0x00, 0xed, 0x20, 0xfc, 0xb1, 0x5b, 0x6a, 0xcb, 0xbe, 0x39, 0x4a, 0x4c, 0x58, 0xcf, //5

0xd0, 0xef, 0xaa, 0xfb, 0x43, 0x4d, 0x33, 0x85, 0x45, 0xf9, 0x02, 0x7f, 0x50, 0x3c, 0x9f, 0xa8, //6

0x51, 0xa3, 0x40, 0x8f, 0x92, 0x9d, 0x38, 0xf5, 0xbc, 0xb6, 0xda, 0x21, 0x10, 0xff, 0xf3, 0xd2, //7

0xcd, 0x0c, 0x13, 0xec, 0x5f, 0x97, 0x44, 0x17, 0xc4, 0xa7, 0x7e, 0x3d, 0x64, 0x5d, 0x19, 0x73, //8

0x60, 0x81, 0x4f, 0xdc, 0x22, 0x2a, 0x90, 0x88, 0x46, 0xee, 0xb8, 0x14, 0xde, 0x5e, 0x0b, 0xdb, //9

0xe0, 0x32, 0x3a, 0x0a, 0x49, 0x06, 0x24, 0x5c, 0xc2, 0xd3, 0xac, 0x62, 0x91, 0x95, 0xe4, 0x79, //A

0xe7, 0xc8, 0x37, 0x6d, 0x8d, 0xd5, 0x4e, 0xa9, 0x6c, 0x56, 0xf4, 0xea, 0x65, 0x7a, 0xae, 0x08, //B

0xba, 0x78, 0x25, 0x2e, 0x1c, 0xa6, 0xb4, 0xc6, 0xe8, 0xdd, 0x74, 0x1f, 0x4b, 0xbd, 0x8b, 0x8a, //C

0x70, 0x3e, 0xb5, 0x66, 0x48, 0x03, 0xf6, 0x0e, 0x61, 0x35, 0x57, 0xb9, 0x86, 0xc1, 0x1d, 0x9e, //D

0xe1, 0xf8, 0x98, 0x11, 0x69, 0xd9, 0x8e, 0x94, 0x9b, 0x1e, 0x87, 0xe9, 0xce, 0x55, 0x28, 0xdf, //E

0x8c, 0xa1, 0x89, 0x0d, 0xbf, 0xe6, 0x42, 0x68, 0x41, 0x99, 0x2d, 0x0f, 0xb0, 0x54, 0xbb, 0x16 }; //F

    return sbox[num];
    }

    // The round constant word array, Rcon[i], contains the values given by

    // x to th e power (i-1) being powers of x (x is denoted as {02}) in the field GF(28)

    // Note that i starts at 1, not 0).

    int Rcon[255] = {

0x8d, 0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80, 0x1b, 0x36, 0x6c, 0xd8, 0xab, 0x4d, 0x9a,

0x2f, 0x5e, 0xbc, 0x63, 0xc6, 0x97, 0x35, 0x6a, 0xd4, 0xb3, 0x7d, 0xfa, 0xef, 0xc5, 0x91, 0x39,

0x72, 0xe4, 0xd3, 0xbd, 0x61, 0xc2, 0x9f, 0x25, 0x4a, 0x94, 0x33, 0x66, 0xcc, 0x83, 0x1d, 0x3a,

0x74, 0xe8, 0xcb, 0x8d, 0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80, 0x1b, 0x36, 0x6c, 0xd8,

0xab, 0x4d, 0x9a, 0x2f, 0x5e, 0xbc, 0x63, 0xc6, 0x97, 0x35, 0x6a, 0xd4, 0xb3, 0x7d, 0xfa, 0xef,

0xc5, 0x91, 0x39, 0x72, 0xe4, 0xd3, 0xbd, 0x61, 0xc2, 0x9f, 0x25, 0x4a, 0x94, 0x33, 0x66, 0xcc,

0x83, 0x1d, 0x3a, 0x74, 0xe8, 0xcb, 0x8d, 0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80, 0x1b,

0x36, 0x6c, 0xd8, 0xab, 0x4d, 0x9a, 0x2f, 0x5e, 0xbc, 0x63, 0xc6, 0x97, 0x35, 0x6a, 0xd4, 0xb3,

0x7d, 0xfa, 0xef, 0xc5, 0x91, 0x39, 0x72, 0xe4, 0xd3, 0xbd, 0x61, 0xc2, 0x9f, 0x25, 0x4a, 0x94,

0x33, 0x66, 0xcc, 0x83, 0x1d, 0x3a, 0x74, 0xe8, 0xcb, 0x8d, 0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20,

0x40, 0x80, 0x1b, 0x36, 0x6c, 0xd8, 0xab, 0x4d, 0x9a, 0x2f, 0x5e, 0xbc, 0x63, 0xc6, 0x97, 0x35,

0x6a, 0xd4, 0xb3, 0x7d, 0xfa, 0xef, 0xc5, 0x91, 0x39, 0x72, 0xe4, 0xd3, 0xbd, 0x61, 0xc2, 0x9f,

0x25, 0x4a, 0x94, 0x33, 0x66, 0xcc, 0x83, 0x1d, 0x3a, 0x74, 0xe8, 0xcb, 0x8d, 0x01, 0x02, 0x04,

0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80, 0x1b, 0x36, 0x6c, 0xd8, 0xab, 0x4d, 0x9a, 0x2f, 0x5e, 0xbc, 0x63,

0xc6, 0x97, 0x35, 0x6a, 0xd4, 0xb3, 0x7d, 0xfa, 0xef, 0xc5, 0x91, 0x39, 0x72, 0xe4, 0xd3, 0xbd,

0x61, 0xc2, 0x9f, 0x25, 0x4a, 0x94, 0x33, 0x66, 0xcc, 0x83, 0x1d, 0x3a, 0x74, 0xe8, 0xcb  };

    // This function produces Nb(Nr+1) round keys. The round keys are used in each round to encrypt the states.

    void KeyExpansion()
    {

    int i,j;

    char temp[4],k;

    // The first round key is the key itself.

    for(i=0;i<Nk;i++)
    {

     RoundKey[i*4]=Key[i*4];

     RoundKey[i*4+1]=Key[i*4+1];

     RoundKey[i*4+2]=Key[i*4+2];

     RoundKey[i*4+3]=Key[i*4+3];

     }

     // All other round keys are found from the previous round keys.

     while (i < (Nb * (Nr+1)))
     {
     for(j=0;j<4;j++)
     {
        temp[j]=RoundKey[(i-1) * 4 + j];
     }

     if (i % Nk == 0)
     {

        // This function rotates the 4 bytes in a word to the left once.

        // [a0,a1,a2,a3] becomes [a1,a2,a3,a0]

        // Function RotWord()

        {

            k = temp[0];

            temp[0] = temp[1];

            temp[1] = temp[2];

            temp[2] = temp[3];

            temp[3] = k;

        }

        // SubWord() is a function that takes a four-byte input word and

        // applies the S-box to each of the four bytes to produce an output word.

        // Function Subword()

        {

            temp[0]=getSBoxValue(temp[0]);

            temp[1]=getSBoxValue(temp[1]);

            temp[2]=getSBoxValue(temp[2]);

            temp[3]=getSBoxValue(temp[3]);

            }

            temp[0] =  temp[0] ^ Rcon[i/Nk];
            }

            else if (Nk > 6 && i % Nk == 4)
            {

            // Function Subword()
            {
            temp[0]=getSBoxValue(temp[0]);

            temp[1]=getSBoxValue(temp[1]);

            temp[2]=getSBoxValue(temp[2]);

            temp[3]=getSBoxValue(temp[3]);

            }
            }

            RoundKey[i*4+0] = RoundKey[(i-Nk)*4+0] ^ temp[0];

            RoundKey[i*4+1] = RoundKey[(i-Nk)*4+1] ^ temp[1];

            RoundKey[i*4+2] = RoundKey[(i-Nk)*4+2] ^ temp[2];

            RoundKey[i*4+3] = RoundKey[(i-Nk)*4+3] ^ temp[3];

             i++;

            }

             }

           // This function adds the round key to state.

           // The round key is added to the state by an XOR function.

           void AddRoundKey(int round)
           {

           int i,j;

           for(i=0;i<4;i++)
           {

           for(j=0;j<4;j++)
           {
           state[j][i] ^= RoundKey[round * Nb * 4 + i * Nb + j];
           }
           }
           }

           // The SubBytes Function Substitutes the values in the

           // state matrix with values in an S-box.

           void SubBytes()

           {

           int i,j;

           for(i=0;i<4;i++)

           {

           for(j=0;j<4;j++)

           {

           state[i][j] = getSBoxValue(state[i][j]);

           }

           }

           }

         // The ShiftRows() function shifts the rows in the state to the left.

         // Each row is shifted with different offset.

         // Offset = Row number. So the first row is not shifted.

        void ShiftRows()

         {

        char temp;

// Rotate first row 1 columns to left

temp=state[1][0];

state[1][0]=state[1][1];

state[1][1]=state[1][2];

state[1][2]=state[1][3];

state[1][3]=temp;

// Rotate second row 2 columns to left

temp=state[2][0];

state[2][0]=state[2][2];

state[2][2]=temp;

temp=state[2][1];

state[2][1]=state[2][3];

state[2][3]=temp;

// Rotate third row 3 columns to left

temp=state[3][0];

state[3][0]=state[3][3];

state[3][3]=state[3][2];

state[3][2]=state[3][1];

state[3][1]=temp;

 }

      // xtime is a macro that finds the product of {02} and the argument to xtime modulo {1b}

      #define xtime(x)   ((x<<1) ^ (((x>>7) & 1) * 0x1b))
      void MixColumns()

       {

       int i;

       char Tmp,Tm,t;

       for(i=0;i<4;i++)

       {

        t=state[0][i];

         Tmp = state[0][i] ^ state[1][i] ^ state[2][i] ^ state[3][i] ;

         Tm = state[0][i] ^ state[1][i] ; Tm = xtime(Tm); state[0][i] ^= Tm ^ Tmp ;

         Tm = state[1][i] ^ state[2][i] ; Tm = xtime(Tm); state[1][i] ^= Tm ^ Tmp ;

         Tm = state[2][i] ^ state[3][i] ; Tm = xtime(Tm); state[2][i] ^= Tm ^ Tmp ;

         Tm = state[3][i] ^ t ; Tm = xtime(Tm); state[3][i] ^= Tm ^ Tmp ;

          }

         }

       // Cipher is the main function that encrypts the PlainText.

      void Cipher()

         {

int i,j,round=0;

//Copy the input PlainText to state array.

for(i=0;i<4;i++)

{

    for(j=0;j<4;j++)

    {

        state[j][i] = in[i*4 + j];

    }

}

// Add the First round key to the state before starting the rounds.

AddRoundKey(0);

// There will be Nr rounds.

// The first Nr-1 rounds are identical.

// These Nr-1 rounds are executed in the loop below.

for(round=1;round<Nr;round++)

{

    SubBytes();

    ShiftRows();

    MixColumns();

    AddRoundKey(round);

}

// The last round is given below.

// The MixColumns function is not here in the last round.

SubBytes();

ShiftRows();

AddRoundKey(Nr);

// The encryption process is over.

// Copy the state array to output array.

for(i=0;i<4;i++)

{

    for(j=0;j<4;j++)

    {

        out[i*4+j]=state[j][i];

    }

    }

    }



    int main()
    {
    printf("\n*******************AES Encryption Implementation******************\n");
    printf("\n******************************************************************\n");

    int i;

    // Receive the length of key here.

    while(Nr!=128 && Nr!=192 && Nr!=256)

    {

    printf("\nEnter the length of Key  (128, 192 or 256 only): ");

    scanf("%d",&Nr);

     }

    // Calculate Nk and Nr from the received value.

    Nk = Nr / 32;

    Nr = Nk + 6;

    printf("\nEnter the Key in hexadecimal: \n");

    for(i=0;i<Nk*4;i++)
    {
    scanf("%x",&Key[i]);
    }

   char ch, file_name[25];
   FILE *fp;

   printf("Enter the name of file you wish to see\n");
   gets(file_name);

   fp = fopen(file_name,"r"); // read mode

   if( fp == NULL )
   {
   perror("Error while opening the file.\n");
   exit(EXIT_FAILURE);
   }

   printf("The contents of %s file are :\n", file_name);

   char sig[64];

   int j=0;
   int c;
   char *pstr=in;
   printf("The contents of %s file are :\n", file_name);
   for (i=1;i<=(sizeof(sig)/16);i++)
   {  
   while(j<16*i)
   {
          fscanf(fp,"%c",&sig[j]);
          sprintf(pstr,"%02x",sig[j]);
          sscanf(pstr,"%02x",&in[j]); 
          pstr+=2;    
          printf("\nPlaintext:\n%02x ",in[j]);            
          j++;
          }            

          // The KeyExpansion routine must be called before encryption.


          KeyExpansion();


          // The next function call encrypts the PlainText with the Key using AES    algorithm.


           Cipher();

// Output the encrypted text.


           printf("\nText after encryption:\n");

           for(c=0;c<Nk*4;c++)
           {
           printf("\n%02x ",out[c]);
           }
           }

           fclose(fp);

           printf("\n\n");     
           getche();
            }

Answer 1

あなたが説明しようとしている問題をよく理解していませんが、あなたが説明しているように、Key[]配列を繰り返し処理しているときにセグメンテーション違反のように聞こえます。データの種類は何ですか?

編集（OPの更新された質問として）：

scanf("%x", ...)unsigned int *(通常は 32 バイトの長さ) をタイプとして期待しますが、 char *(1 バイト) を提供しています。を使っているので、 のようなものを使うだけで十分char Key[32]だと思います。unsigned int Key

Answer 2

for(i=0;i<Nk*4;i++)
{
scanf("%x",&Key[i]);
}

ファイル名を取得する前に、標準入力から改行を使用する必要があります。数字を入力するときは、1 行に 1 桁の 16 進数を入力します。したがって、すべての Nk*4 桁を読み取った後、消費されるのを待っている改行があります。改行を取得する次のステートメントはgets関数です。ファイル名を読み取ったと想定します。ファイル名は空であるため、明らかに存在しません。修正は、ファイル名を取得する前に改行を消費することです (スニペットを参照)

どのような操作が行われるかわかりませんKey。ただし、unsigned int16 進数を受け入れる場合は a でなければなりません。gets推奨されません。fgets代わりに使用してください。

投稿できるサンプル スニペットを次に示します。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(void)
{
    unsigned int hex[32]={0} ;
    char line[BUFSIZ] = "";
    char filename[64] = "";
    int i;

    printf("Enter 4 hex digits:");
    for (i = 0; i < 4; ++i) {
        printf(">");
        scanf("%x", &hex[i]);
    }    

    printf("The hex digits are:");    
    for (i = 0; i < 4; ++i)
        printf("%x", hex[i]);
    /* Consume newline */
    fgets(line, sizeof line, stdin);

    printf("Enter filename with full path");
    if (fgets(filename, sizeof filename, stdin)) {
        size_t len = strlen(filename); /* has a newline in the end */
        filename[len - 1] = '\0';

        printf("Filename was %s\n", filename);
    } else {
       puts("Cannot read filename");
    }
    return 0;
}