文章目錄

• AES算法
• • AES-128
  • • 加密過程
    • S-BOX
    • • 選取原則
      • 構(gòu)造方式
    • 行移位
    • 列混合運(yùn)行
  • 密鑰擴(kuò)展方案
  • • AES-128的密鑰擴(kuò)展
    • 性質(zhì)
  • 解密過程
  • 雪崩效應(yīng)

AES算法

?①比利時(shí)密碼學(xué)家Daemen和Rijmen共同設(shè)計(jì)?

?②輸入：128比特的消息分組

??輸出：128比特的密文分組

?③密鑰長(zhǎng)度及圈數(shù)Nr

??128-bit，Nr=10；

??192-bit，Nr=12;

??256-bit，Nr=14;

AES-128

加密過程

S-BOX

?①查表運(yùn)算：對(duì)于輸入的字節(jié)，前四(高四)比特看做行標(biāo)，后四(低四)比特看做列標(biāo)，進(jìn)行查找替換；

?②對(duì)每個(gè)字節(jié)進(jìn)行替換，唯一的非線性部件；

?③16個(gè)字節(jié)采用相同的S盒；

選取原則

構(gòu)造方式

?例如：

?輸入95；先計(jì)算它的逆，結(jié)果為8a={10001010}；在經(jīng)過仿射變換得到2a；

?！！！！！！！！！！！！！注：這里的加減法均為異或運(yùn)算！！！！！！！！！！！！！！！

行移位

?①每一行按字節(jié)循環(huán)移位；

?②第一行循環(huán)左移0個(gè)字節(jié)，第二行循環(huán)左移1個(gè)字節(jié)，第三行2個(gè)字節(jié)，第四行3個(gè)字節(jié)；

?③某一列的四個(gè)字節(jié)擴(kuò)散到4列；

列混合運(yùn)行

?以列為單位，使得輸出的每一個(gè)字節(jié)和輸入的四個(gè)字節(jié)有關(guān)。

?快速實(shí)現(xiàn)乘法：

密鑰擴(kuò)展方案

?將128/192/256比特的主密鑰擴(kuò)展為44/52/60個(gè)32比特字。

AES-128的密鑰擴(kuò)展

?將128比特的密鑰，按字節(jié)分組0~15，并排序；

?其中g函數(shù)包括：①循環(huán)上移1字節(jié)；②過S盒(同上述S盒)；③異或常數(shù)

性質(zhì)

?①知道擴(kuò)展密鑰的連續(xù)Nk個(gè)及以上的密鑰字，能重新生成整個(gè)擴(kuò)展密鑰；但是，若少于Nk個(gè)，則不能；

?②能在各種處理器上有效運(yùn)行；

?③使用輪常數(shù)排除對(duì)稱性；

?④主密鑰的每個(gè)位影響輪密鑰的某些位；

?⑤引入S盒提供非線性性；

?⑥易于描述；

解密過程

?①加解密函數(shù)不同；

?②S盒，行移位，列混合都換為逆運(yùn)算；

?③密鑰逆序；

雪崩效應(yīng)

無論改變明文或密文的1比特，密文會(huì)有一半左右的改變。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的[密码学] 高级加密标准AES的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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