将十六进制字符串转换为字节数组的预处理器宏

Question

我在我的 IDE 中定义了一个 AES-128 密钥作为构建符号，因此它可以这样调用 GCC：

arm-none-eabi-gcc -D"AES_KEY=3B7116E69E222295163FF1CAA1681FAC" ...

（相当于#define AES_KEY 3B7116E69E222295163FF1CAA1681FAC）

优点是相同的符号也可以作为参数自动传递给 post-build CLI 脚本，该脚本使用此密钥加密编译代码（例如，用于安全固件更新）...

但是如何将这个键存储为一个字节数组我的代码？我想定义一个进行转换的预处理器宏：

uint8_t aes_key[] = { SPLIT_MACRO(AES_KEY) };

到

uint8_t aes_key[] = {0x3B, 0x71, 0x16, 0xE6, 0x9E, 0x22, 0x22, 0x95, ...};

换句话说，GCC 预处理器能否将密钥字符串拆分为 2 个字符的块并在它们之间添加“, 0x”？

Answer 1

有点笨拙，但如果你事先知道密钥的长度，你可以按如下方式处理它：

定义一个将十六进制数字转换为数字的宏HEXTONIBBLE
定义一个宏HEXTOBYTE，它使用HEXTONIBBLE从十六进制中获取一个字节
使用 HEXTOBYTE 正确参数化

如果您的 KEY 不是字符串形式，即用双引号引起来，则使用 stringify-operator #（使用可变参数宏来扩展用作参数或另一个时的宏):

//           01234567890123456789012345678901
#define K    3B7116E69E222295163FF1CAA1681FAC

#define STRINGIFY_HELPER(A) #A
#define STRINGIFY(...) STRINGIFY_HELPER(__VA_ARGS__)

#define KEY  STRINGIFY(K)

#define HEXTONIBBLE(c) (*(c) >= 'A' ? (*(c) - 'A')+10 : (*(c)-'0'))

#define HEXTOBYTE(c) (HEXTONIBBLE(c)*16 + HEXTONIBBLE(c+1))

uint8_t aes_key[] = {
    HEXTOBYTE(KEY+0),
    HEXTOBYTE(KEY+2),
    HEXTOBYTE(KEY+4),
    HEXTOBYTE(KEY+6),
    HEXTOBYTE(KEY+8),
    HEXTOBYTE(KEY+10),
    HEXTOBYTE(KEY+12),
    HEXTOBYTE(KEY+14),
    HEXTOBYTE(KEY+16),
    HEXTOBYTE(KEY+18),
    HEXTOBYTE(KEY+20),
    HEXTOBYTE(KEY+22),
    HEXTOBYTE(KEY+24),
    HEXTOBYTE(KEY+26),
    HEXTOBYTE(KEY+28),
    HEXTOBYTE(KEY+30)
};

int main() {

    for (int i=0; i<sizeof(aes_key); i++) {
        printf("%02X ", aes_key[i]);
    }

    return 0;
}

输出：

3B 71 16 E6 9E 22 22 95 16 3F F1 CA A1 68 1F AC

Answer 2

这并没有回答原来的问题，但如果密钥可以用这种格式写成：

#define AES_KEY 3B,71,16,E6,9E,22,22,95,16,3F,F1,CA,A1,68,1F,AC

即使在 GCC 下，以下宏也可以工作：

#define BA(a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l,m,n,o,p) {0x##a,0x##b,0x##c,0x##d,\
0x##e,0x##f,0x##g,0x##h,0x##i,0x##j,0x##k,0x##l,0x##m,0x##n,0x##o,0x##p}

#define TO_BYTEARRAY(...) BA(__VA_ARGS__)

uint8_t aes_key[] = TO_BYTEARRAY(AES_KEY);

见Concatenation, Argument Prescan and Variadic Macros

将十六进制字符串转换为字节数组的预处理器宏

Pre-processor macro to convert an hex string to a byte array

c

macros

gcc

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