AES加密算法的若干个问题？

wangzheng3056

AES每一个圈变换由以下三个层组成:
3 P3 Z/ P( |  X. {非线性层——进行Subbyte变换；
线行混合层——进行ShiftRow和MixColumn运算；
密钥加层——进行AddRoundKey运算。
① Subbyte变换是作用在状态中每个字节上的一种非线性字节转换,可以通过计算出来的S盒进行映射。
  |3 a/ w- P3 b! P② ShiftRow是一个字节换位。它将状态中的行按照不同的偏移量进行循环移位，而这个偏移量也是根据Nb的不同而选择的[3]。
③ 在MixColumn变换中,把状态中的每一列看作GF(28)上的多项式a(x)与固定多项式c(x)相乘的结果。 b(x)=c(x)*a(x)的系数这样计算:
! N( t$ z4 @% W) ^% X7 h
*运算不是普通的乘法运算,而是特殊的运算，即 b(x)=c(x)·a(x)(mod x4+1) 对于这个运算 b0=02。a0+03。a1+a2+a3 令xtime(a0)=02。a0

其中，符号“。”表示模一个八次不可约多项式的同余乘法[3]。
3 ]% J2 _- E5 ?5 x: G3 X! Y


对于逆变化,其矩阵C要改变成相应的D,即b(x)=d(x)＊a(x)。
" _4 ^) r# r% E8 ~) l1 w④ 密钥加层运算(addround)是将圈密钥状态中的对应字节按位“异或”。
⑤ 根据线性变化的性质[1],解密运算是加密变化的逆变化。这里不再详细叙述。
6 f1 X( Q! R2 g  y% }. X二、轮变化 　　
2 z# O; N. x* T+ S
对不同的分组长度，其对应的轮变化次数是不同的,如表1所列。
' g( I0 T1 N3 e7 S

  a, K. _8 t# `) g$ [! @
三、密钥扩展　　

0 f" B: ]6 l: b* v0 \% X% {AES算法利用外部输入密钥K(密钥串的字数为Nk),通过密钥的扩展程序得到共计4(Nr+1)字的扩展密钥。它涉及如下三个模块:

① 位置变换(rotword)——把一个4字节的序列[A,B,C,D]变化成[B,C,D,A]；
( O9 G+ @! I0 J( d0 L8 Y& c* _8 e* `
② S盒变换(subword)——对一个4字节进行S盒代替；

* _( d2 H# D7 \+ z3 I③ 变换Rcon——Rcon表示32位比特字[xi-1,00,00,00]。
' w- ~$ X7 q3 H. |
这里的x是（02），如 Rcon[1]=[01000000]；Rcon[2]=[02000000]；Rcon[3]=[04000000]…… 　　
& I: D! B9 t" f: m! C* r9 S4 X
扩展密钥的生成：扩展密钥的前Nk个字就是外部密钥K；以后的字W[[ｉ]]等于它前一个字W[[i-1]]与前第Nk个字W[[i-Nk]]的“异或”,即W[[ｉ]]=W[[i-1]]W[[ｉ- Nk]]。但是若ｉ为Nk的倍数,则W[ｉ]=W[i-Nk]Subword(Rotword(W[[ｉ-1]]))Rcon[i/Nk]。
! N$ d" o4 [( G# I. I% U* l
, s# a) }, I& k( cAES的加密与解密流程。

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