用新的高級加密標準（AES）保護資料安全（七）：InvCipher 解密實作與 AES 類別使用示範

InvCipher 核心原則：逆向還原每一步

AES 解密（InvCipher）按加密步驟逆序執行逆運算：InvShiftRows、InvSubBytes、AddRoundKey、InvMixColumns。注意：

• 輪金鑰使用順序不完全為加密逆序。
• 仍呼叫 AddRoundKey 而非 InvAddRoundKey（XOR 可逆，自我逆）。

逆運算細節

InvSubBytes：逆向 S-box 替換

使用 iSbox[] 替代 Sbox[]。若 Sbox[0x20] = 0xB7，則 iSbox[0xB7] = 0x20。

InvShiftRows：向右循環位移

• Row 0：右移 0 位
• Row 1：右移 1 位
• Row 2：右移 2 位
• Row 3：右移 3 位

InvMixColumns：GF(2^8) 逆矩陣乘法

係數為 0x0E, 0x0B, 0x0D, 0x09（加密為 0x01, 0x02, 0x03）：

State[0,c] = 0x0E*State[0,c] + 0x0B*State[1,c] + 0x0D*State[2,c] + 0x09*State[3,c]
State[1,c] = 0x09*State[0,c] + 0x0E*State[1,c] + 0x0B*State[2,c] + 0x0D*State[3,c]
State[2,c] = 0x0D*State[0,c] + 0x09*State[1,c] + 0x0E*State[2,c] + 0x0B*State[3,c]
State[3,c] = 0x0B*State[0,c] + 0x0D*State[1,c] + 0x09*State[2,c] + 0x0E*State[3,c]

GF(2^8) 乘 0x0E 實作技巧

0x0E = 0x08 + 0x04 + 0x02 = 2^3 + 2^2 + 2^1，利用既有 gfmultby02 疊加：

return (byte)(
    (int)gfmultby02(gfmultby02(gfmultby02(b))) ^  // 2^3
    (int)gfmultby02(gfmultby02(b)) ^              // 2^2
    (int)gfmultby02(b)                            // 2^1
);

使用 AES 類別：極簡介面

Aes aes = new Aes(keySize, seedKey);
aes.Cipher(plainText, cipherText);
aes.InvCipher(cipherText, decipheredText);

針對位元組陣列操作，配合 Encoding.Unicode 即可加解密字串。Demo 程式（圖 16）接受 8 字元字串（16 位元組）演示完整流程。