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:
6 C* [% }) m2 z0 r& a* O6 l非线性层——进行Subbyte变换；
  V8 p3 q+ R8 Y$ E8 U9 C, g+ O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。
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]。
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:
! Q! F( u1 L- C0 t. t
*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
1 O: d4 t: j' p- B  H- F# o
( [( A: E7 G6 K7 s& _) Z+ Z其中，符号“。”表示模一个八次不可约多项式的同余乘法[3]。
4 |4 `7 M1 ^" _5 y( l. n: a1 `
; }; j/ E0 E! d! V

; E) f, `  K  ~- L2 k' e- o对于逆变化,其矩阵C要改变成相应的D,即b(x)=d(x)＊a(x)。
( b$ u3 f1 u3 g4 F  o④ 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。
, _/ c: F$ n3 _2 n; X) X& @
) \8 u2 L2 t! O9 r9 ]+ t/ B+ f9 J
7 B* v% w9 R1 _2 G7 n- D
& k+ E4 y5 G* Z3 C" Q. u- t, m" D三、密钥扩展　　

4 S0 A: S/ U" q% J& s7 L% Y) sAES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]；

② S盒变换(subword)——对一个4字节进行S盒代替；
7 D" z0 T1 }5 j/ P+ G4 V( ^+ P
③ 变换Rcon——Rcon表示32位比特字[xi-1,00,00,00]。

& `6 g+ {& c: M4 p: M6 b8 _8 w& g这里的x是（02），如 Rcon[1]=[01000000]；Rcon[2]=[02000000]；Rcon[3]=[04000000]…… 　　
( {, ?5 H4 F1 J
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]。
; Y' j7 C8 R( X, q3 M" b
AES的加密与解密流程。

1 h2 w/ t; f3 P3 K8 g7 H# q$ Q4 I3 ~: E