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:
  w3 l" M$ J* L: k% O5 M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。
* s8 H' A7 ^( T# i4 e# R① 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。
% W# z9 z; ]+ b: \" W6 M② 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:
1 m9 t2 `$ W# e$ F1 ~4 Q; }; `
5 @1 w" R7 c6 @( C- k" D% B1 S*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]。

- O' P; r4 z) L
. |* a& A) \* U7 w
; l6 O9 n+ j( r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”。
3 p7 D# ?9 G" A7 L; u0 L⑤ 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。


4 Y' B9 I/ |9 D* x) V7 l, N  ]
6 h7 O( p# M1 g) ]三、密钥扩展　　
9 w2 R- E: K# S) k. p8 I% K
8 B/ ^* V. y! q% `) v9 s" 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:
, f; |0 `" Y# u- t8 d
* ~: j' g4 H$ C① 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 K1 t7 E7 r% W
② S盒变换(subword)——对一个4字节进行S盒代替；
0 t! z: B6 O( `7 v9 j/ e
1 A- ^" U! g/ y' U③ 变换Rcon——Rcon表示32位比特字[xi-1,00,00,00]。

3 }1 P6 s* v- z, j4 @这里的x是（02），如 Rcon[1]=[01000000]；Rcon[2]=[02000000]；Rcon[3]=[04000000]…… 　　
- j$ o5 m5 K& Y- p; r0 T
. P6 \8 B, @# m. g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]。
1 @4 q# C1 W/ ^  M
4 u9 ?  o! u+ ?6 b9 `$ `# Y/ kAES的加密与解密流程。