No FIPS-197 (o Padrão Avançado de Criptografia , conhecido como AES), ele é muito utilizado SubBytes, o que pode ser implementado como
unsigned char SubBytes(unsigned char x) {
static const unsigned char t[256] = {
0x63,0x7C,0x77,0x7B,0xF2,0x6B,0x6F,0xC5,0x30,0x01,0x67,0x2B,0xFE,0xD7,0xAB,0x76,
0xCA,0x82,0xC9,0x7D,0xFA,0x59,0x47,0xF0,0xAD,0xD4,0xA2,0xAF,0x9C,0xA4,0x72,0xC0,
0xB7,0xFD,0x93,0x26,0x36,0x3F,0xF7,0xCC,0x34,0xA5,0xE5,0xF1,0x71,0xD8,0x31,0x15,
0x04,0xC7,0x23,0xC3,0x18,0x96,0x05,0x9A,0x07,0x12,0x80,0xE2,0xEB,0x27,0xB2,0x75,
0x09,0x83,0x2C,0x1A,0x1B,0x6E,0x5A,0xA0,0x52,0x3B,0xD6,0xB3,0x29,0xE3,0x2F,0x84,
0x53,0xD1,0x00,0xED,0x20,0xFC,0xB1,0x5B,0x6A,0xCB,0xBE,0x39,0x4A,0x4C,0x58,0xCF,
0xD0,0xEF,0xAA,0xFB,0x43,0x4D,0x33,0x85,0x45,0xF9,0x02,0x7F,0x50,0x3C,0x9F,0xA8,
0x51,0xA3,0x40,0x8F,0x92,0x9D,0x38,0xF5,0xBC,0xB6,0xDA,0x21,0x10,0xFF,0xF3,0xD2,
0xCD,0x0C,0x13,0xEC,0x5F,0x97,0x44,0x17,0xC4,0xA7,0x7E,0x3D,0x64,0x5D,0x19,0x73,
0x60,0x81,0x4F,0xDC,0x22,0x2A,0x90,0x88,0x46,0xEE,0xB8,0x14,0xDE,0x5E,0x0B,0xDB,
0xE0,0x32,0x3A,0x0A,0x49,0x06,0x24,0x5C,0xC2,0xD3,0xAC,0x62,0x91,0x95,0xE4,0x79,
0xE7,0xC8,0x37,0x6D,0x8D,0xD5,0x4E,0xA9,0x6C,0x56,0xF4,0xEA,0x65,0x7A,0xAE,0x08,
0xBA,0x78,0x25,0x2E,0x1C,0xA6,0xB4,0xC6,0xE8,0xDD,0x74,0x1F,0x4B,0xBD,0x8B,0x8A,
0x70,0x3E,0xB5,0x66,0x48,0x03,0xF6,0x0E,0x61,0x35,0x57,0xB9,0x86,0xC1,0x1D,0x9E,
0xE1,0xF8,0x98,0x11,0x69,0xD9,0x8E,0x94,0x9B,0x1E,0x87,0xE9,0xCE,0x55,0x28,0xDF,
0x8C,0xA1,0x89,0x0D,0xBF,0xE6,0x42,0x68,0x41,0x99,0x2D,0x0F,0xB0,0x54,0xBB,0x16};
return t[x];}
Esta função não é arbitrária; é um mapeamento reversível, que consiste em uma inversão em um campo de Galois, seguida de uma transformação afim. Todos os detalhes estão na seção 5.1.1 do FIPS-197 ou na seção 4.2.1 (sob um nome ligeiramente diferente).
Um problema com a implementação como tabela é que ela se abre para os chamados ataques de tempo de cache .
Portanto, sua missão é criar um substituto exato para a SubBytes()função acima , que exibe comportamento em tempo constante; assumiremos que é o caso quando nada, dependendo da entrada xde, SubBytesfor usado:
- como um índice de matriz,
- como o controlo operando de
if,while,for,case, ou operador?:; - como qualquer operando de operadores
&&,||,!,==,!=,<,>,<=,>=,*,/,%; - como o operando direito dos operadores
>>,<<,*=,/=,%=,<<=,>>=.
O vencedor será um com o menor custo, obtido a partir do número de operadores executados no caminho de dados dependente da entrada, com um peso de 5 para os operadores unárias -e ~, bem como para <<1, >>1, +1, -1; 7 para todos os outros operadores, trocas com outras contagens ou acréscimos / subs de outras constantes (conversões de tipo e promoções são gratuitas). Por princípio, esse custo é inalterado por desenrolamentos de loops (se houver) e independente da entrada x. Como desempate, a resposta com o código mais curto após a remoção de espaços em branco e comentários ganha.
Pretendo designar uma entrada como resposta o mais cedo possível no ano de 2013, UTC. Considerarei respostas em idiomas que eu conheço, classificando-as como uma tradução direta para C não otimizada para tamanho.
Desculpas pela omissão inicial +1e -1nos operadores favorecidos, de elencos e promoções gratuitos e classificação de tamanho. Observe que *é proibido quando unário e como multiplicação.