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:
; l& v5 o' ?7 O: E) M非线性层——进行Subbyte变换；
线行混合层——进行ShiftRow和MixColumn运算；
) N$ f  ]4 q) E, |5 C* z- r. x* s5 q6 r密钥加层——进行AddRoundKey运算。
1 F2 h0 d  X1 _: i3 [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。
6 m2 o; `, K3 s& |1 Q- j, Z& L② 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:
6 k  X. N7 h) D+ @- V+ t$ m
*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
9 H( M4 M$ i7 {8 K
其中，符号“。”表示模一个八次不可约多项式的同余乘法[3]。
: q. Z; _2 T% O; P* o+ N


$ C" z6 V* K( D+ U1 L  f对于逆变化,其矩阵C要改变成相应的D,即b(x)=d(x)＊a(x)。
$ L2 j4 K; d0 p* {8 u  u- ~3 o5 _- T5 r6 z" D④ 密钥加层运算(addround)是将圈密钥状态中的对应字节按位“异或”。
% }0 z( a; H" j2 e, _; i9 f⑤ 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。
% Z+ p& H7 Z! f7 L+ }) _5 z( f二、轮变化 　　

9 f4 E/ k# g4 n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。


2 y  l# \3 m: G2 u9 `
" {- D% J: i3 E8 F- k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:
1 R: p1 b. \+ v3 S
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]；

② S盒变换(subword)——对一个4字节进行S盒代替；
- E5 M. N# D3 l; U& s7 V
! j' j& ^& g7 }1 M! S③ 变换Rcon——Rcon表示32位比特字[xi-1,00,00,00]。
/ K. G2 l2 f5 Y. ~0 {
这里的x是（02），如 Rcon[1]=[01000000]；Rcon[2]=[02000000]；Rcon[3]=[04000000]…… 　　

- S* T8 c, `- M" ^5 }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]。
, W: E9 ?$ t% q. n& C/ O7 m0 {
AES的加密与解密流程。
, c+ e* I7 h3 L# ~* }+ F, x
9 f6 ^) b* W; @1 k8 h4 S