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；
( I- R9 J( N7 a3 a# A' i* q4 ^) J线行混合层——进行ShiftRow和MixColumn运算；
2 x5 u! W( ^. t5 f+ c) D) w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。
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]。
5 g# S/ L/ c! V) L+ y( b$ F0 I; N/ w) c③ 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:
/ J; Z; P+ P8 o: R
! k+ i; l& }: r. H4 {*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]。

- S' s2 D$ ^4 f) Z) y6 t
+ b& |9 A& w' Z$ l
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”。
6 e6 A* B5 e* }! X' t⑤ 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。


1 {# _4 F0 G- U' R* w8 k4 W; m$ P
三、密钥扩展　　

* K- c9 c. ^, t6 bAES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:
( E3 ^$ f  J3 ^5 T. j; s' |- m- m
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]；
% N2 V! ?4 a/ D# \! I& l
8 f* `- X- U+ ~% ?② 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]。

这里的x是（02），如 Rcon[1]=[01000000]；Rcon[2]=[02000000]；Rcon[3]=[04000000]…… 　　

- Z2 p) F. N; D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]。

  @0 I+ ?% ^8 h9 @AES的加密与解密流程。