如何用C++实现AES加密和解密算法的具体步骤与代码示例？

在C++中实现AES加密和解密通常需要使用第三方库，如Crypto++或是openssl。由于这里需要较长的代码示例，我将简述并提供一个基于Crypto++的框架，并附上基本步骤。请注意，完整的AES加密和解密过程涉及复杂的数学运算和模式处理，不适合直接在此展示全部代码。 首先，确保已经安装了Crypto++库。然后，你可以按照以下步骤操作： 1. 包含必要的头文件： ```cpp #include < CryptoPP/AES.h> #include < CryptoPP/ModesOfOperation.h> #include < CryptoPP/BlockCipher.h> #include < CryptoPP/CryptoStream.h> ``` 2. 创建一个密钥和初始化向量（IV）： ```cpp const size_t keyLength = AES::DEFAULT_KEYLENGTH; std::string privateKey = "your_secret_key_32_bytes"; // 16字节长度 std::string iv = "your_initialization_vector_16_bytes"; ``` 3. 创建AES上下文： ```cpp AutoSeededRandomPool prng; // 随机数生成器 byte key[AES::DEFAULT_KEYLENGTH]; byte iv[AES::BLOCKSIZE]; prng.GenerateBlock(key, sizeof(key)); prng.GenerateBlock(iv, sizeof(iv)); AES::Encryption aesEncryption(key, keyLength); aesEncryption.SetMode(Cipher::CBC); // 使用CBC模式（Counter Block Chaining） ``` 4. 加密过程： ```cpp std::string plaintext = "your_secret_message"; std::string ciphertext; std::string paddedPlaintext = FormatString("%.*s", static_cast<int>(plaintext.size() + AES::BLOCKSIZE - 1), plaintext.c_str()); std::string cipherTextBuffer(paddedPlaintext.length(), '\0'); CryptoStream cOut(cipherTextBuffer, &aesEncryption, true, iv); cOut.Put(reinterpret_cast<const byte*>(paddedPlaintext.c_str()), paddedPlaintext.length()); cOut.MessageEnd(); ciphertext = cipherTextBuffer; ``` 5. 解密过程类似，只是创建一个`AES::Decryption`实例，而不是`AES::Encryption`，并将`true`替换为`false`传递给`CryptoStream`构造函数。解密后的数据应该从缓冲区移除前缀和填充。 完整代码可能会更长，包括错误检查、异常处理以及输入/输出流的操作。为了实际应用，建议参考Crypto++官方文档或其他在线资源。 **相关问题：** 1. C++中如何安全地存储和管理AES密钥？ 2. 如果要在C++中实现AES-GCM模式，应该如何调整？ 3. Crypto++库是否支持其他常见的加密算法？