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:
非线性层——进行Subbyte变换；
5 {! Q. a& R/ b* X" b线行混合层——进行ShiftRow和MixColumn运算；
密钥加层——进行AddRoundKey运算。
2 a+ O# @5 b7 o- X2 {7 G① 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。
② 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]。
1 S" v+ P6 C* K- I2 ~" Z③ 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:
& t: d7 ^; W! z& i; o6 z: q
3 v) Y: I7 _0 v3 O0 x*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
6 m$ M; n( K- L/ K. v; b
8 r4 C  X) }0 U# \其中，符号“。”表示模一个八次不可约多项式的同余乘法[3]。
1 P( n! s: ]0 o4 N9 X

( G" i8 C$ u* Z+ v. I
. p2 c4 h* H8 i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 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。
二、轮变化 　　

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。



三、密钥扩展　　

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:

3 F6 ?# g9 p# ^8 O① 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]；

$ g: }# E. N9 l0 U② S盒变换(subword)——对一个4字节进行S盒代替；

③ 变换Rcon——Rcon表示32位比特字[xi-1,00,00,00]。
6 O7 e* S! a5 o* |1 N8 |0 L( j
这里的x是（02），如 Rcon[1]=[01000000]；Rcon[2]=[02000000]；Rcon[3]=[04000000]…… 　　

, a2 x, z" [* @  q% o) I& E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]。

/ |7 Y3 \. |! P1 Z7 C; n% Q( OAES的加密与解密流程。
  P5 I, |) Z2 U" _