AES-128加解密C代码调试：解密结果错误求助

我实现了不依赖额外库/头文件的AES-128加解密代码，为避免查表，采用运行时计算GF(2^8)乘法的方式，但解密结果始终和原明文不一致。

原始明文：01 23 45 67 89 ab cd ef 01 23 45 67 89 ab cd ef
加密密文：ec d5 9c a4 41 cb cb e5 08 02 a3 cc 7c 39 be 74
解密结果：37 b8 75 c5 01 5c 74 14 b4 e9 11 d8 3c 16 cd c2

核心排查方向 #

1. GF(2^8)乘法实现验证 #

AES的GF(2^8)乘法需模0x11B（多项式x⁸+x⁴+x³+x+1），运行时计算易出问题的点：

• 移位后异或逻辑：当字节最高位为1时，左移1位后必须异或0x11B，确保运算始终在8位范围内，避免高位溢出干扰
• 用已知测试用例验证：比如0x02 * 0x80应得0x1B，0x03 * 0x95应得0xDA，如果函数输出不符，直接定位乘法函数错误

2. 解密轮函数顺序检查 #

AES加密轮顺序：字节代换→行移位→列混合→轮密钥加；解密轮必须严格逆序：
轮密钥加 → 逆列混合 → 逆行移位 → 逆字节代换
如果颠倒了逆列混合和逆行移位的顺序，或漏掉某一步，必然导致解密失败

3. 逆S盒实现正确性 #

无查表的逆S盒需先做GF(2^8)求逆，再做逆仿射变换，易出错点：

• 求逆逻辑：GF(2^{8)中0的逆元是0，非0元素可通过费马小定理（x}254 mod 0x11B）或扩展欧几里得算法计算，检查求逆函数是否返回正确结果
• 逆仿射变换：不要复用加密S盒的仿射代码，逆仿射是加密仿射的反向操作，加密仿射为b' = b ^ (b<<1) ^ (b<<2) ^ (b<<3) ^ (b<<4) ^ 0x63，逆仿射需反向推导计算

4. 逆列混合系数错误 #

解密逆列混合使用的是加密列混合矩阵的逆矩阵，对应的GF(2^8)系数为0x0E, 0x0B, 0x0D, 0x09，不要误用加密时的0x02, 0x03, 0x01, 0x01系数，检查逆列混合中的乘法系数是否正确

5. 轮密钥使用顺序错误 #

解密时轮密钥需按加密轮密钥的逆序使用：加密的第10轮密钥作为解密的第0轮密钥，然后依次往前取第9、8...0轮密钥，不要直接顺序使用加密生成的轮密钥

6. 最后一轮解密的特殊处理 #

加密最后一轮无列混合，对应解密最后一轮也无逆列混合，检查解密循环是否正确跳过了最后一轮的逆列混合步骤

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Lakshmi Srikanta