對稱密碼體制ppt課件-資料下載頁
2025-04-28 23:37本頁面
【正文】 0 s11 s12 s13s20 s21 s22 s23s30 s31 s32 s33s00 s01 s02 s03s11 s12 s13 s10s22 s23 s20 s21s33 s30 s31 s32行變換示意圖行變換示意圖S S′（列混合）變換： AXS=S’形式。MixColumns()（列混合）變換S’0cS’1cS’2cS’3cS0cS1cS2cS3c02 03 01 0101 02 03 0101 01 02 0303 01 01 02 S’0c＝ ({02} ● S0c)⊕({03} ● S1c)⊕ S2c⊕S3c，但這個結(jié)果可能會超出一個字節(jié)的存儲范圍，所以實(shí)際上還要對結(jié)果進(jìn)行處理。輪密鑰的添加s00 s01 s02 s03s10 s11 s12 s13s20 s21 s22 s23s30 s31 s32 s33s’00 s’01 s’02 s’03s’10 s’11 s’12 s’13s’20s’21s’22s’23s’30 s’31 s’32 s’33AddRoundKey()輪密鑰的添加AES 的密鑰調(diào)度 密鑰調(diào)度包括兩個部分：密鑰擴(kuò)展和輪密鑰選取。? 密鑰 bit的總數(shù)＝分組長度 （輪數(shù) Round＋ 1） 例如當(dāng)分組長度為 128bits和輪數(shù)Round為 10時，輪密鑰長度為 128(10＋ 1)＝ 1408bits。? 將密碼密鑰擴(kuò)展成一個擴(kuò)展密鑰。? 從擴(kuò)展密鑰中取出輪密鑰：第一個輪密鑰由擴(kuò)展密鑰的第一個 Nb個 4字節(jié)字，第二個圈密鑰由接下來的 Nb個 4字節(jié)字組成，以此類推。 將初始密鑰表示成 4X4的矩陣的形式，按列優(yōu)先排列，每一個格子相當(dāng)于一個字節(jié)，共 4X4X8=128bit，其中 w0、 w ww3表示初始密鑰， w w w w7表示第二輪擴(kuò)展后的密鑰，最后一輪是 ww4 w4 w43。 密鑰擴(kuò)展K0,0 K0,1 K0,2 K0,3K1,0 K1,1 K1,2 K1,3K2,0 K2,1 K2,2 K2,3K3,0 K3,1 K3,2 K3,3K0 K1 K2 K3K0K1K2K3 K4 5K6K7+++K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7ByteSubstitutionByteRotate+ RconWi4Wi3Wi2Wi1WiByteSubstituionByteRotate + Rcons+Key expansion4 = i 4 ( Rnd + 1 )i mod 4 = 0i mod 4 != 0 輪密鑰選取K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10 K11 K12輪密鑰 0 輪密鑰 1 輪密鑰 2AES的解密算法? 解密算法與加密算法不同? 每個階段均可逆，因此易證解密函授的確可以恢復(fù)明文AES 算法的設(shè)計原理? GF(28)中乘法使用的多項式是 8次不可約多項式列表中的第一個多項式。? ByteSubstitution（ 稱為 S盒）在設(shè)計時考慮到抵抗差分密碼分析、線性密碼分析的要求，應(yīng)滿足以下條件： 1. 可逆性； 2. 輸入比特的線性組合與輸出比特的組合之間的最大非平凡相關(guān)性的極小化； 3. 異或差分表中最大非平凡值的極小化； 4. GF(28)中代數(shù)表示的復(fù)雜性； 5. 描述的簡單性。 滿足前 3條準(zhǔn)則的 S盒的構(gòu)造方法已被給出，AES的作者從眾多候選構(gòu)造中選擇將 x映射到它的逆的 S盒。該映射過于簡單，為了抵抗插入攻擊，加入仿射變換：b(x)=(x7 + x6 + x2 + x) + a(x)(x7 + x6 + x5 + x4 + 1) mod x8 + 1模數(shù)多項式 x8 + 1選擇為可能是最簡單的模數(shù)多項式。 可以找到其它的 S盒滿足以上準(zhǔn)則。? MixColumn變換符合以下準(zhǔn)則： 1. 可逆性； 2. GF(2)中的線性性； 3. 適當(dāng)?shù)臄U(kuò)散性能； 4. 8位處理器上實(shí)現(xiàn)速度快； 5. 對稱性； 6. 描述的簡單性。選擇模數(shù)多項式 x4＋1可滿足準(zhǔn)則 6。準(zhǔn)則 4要求系數(shù)的值要小，故選 00、 0 02 、 03。? ByteRotation符合以下準(zhǔn)則： 1. 4個位移量互不相同且 C0＝ 0； 2. 能抵抗差分截斷攻擊； 3. 能抗 Square攻擊； 4. 簡單。 從滿足準(zhǔn)則 2和準(zhǔn)則 3出發(fā)， AES的作者選取了最簡單的組合。與一些其它算法的比較：? 與 DES相比： 1. 無 DES中的弱密鑰和半弱密鑰； 2. 緊湊的設(shè)計使得沒有足夠的空間來隱藏陷門。? 與 IDEA相比： 無 IDEA中的弱密鑰。? 具有擴(kuò)展性：密鑰長度可以擴(kuò)展到為 32bits倍數(shù)的任意密鑰長度，分組長度可以擴(kuò)展到為 64bits倍數(shù)的任意分組長度。圈數(shù)和循環(huán)移位偏移量作為參數(shù)，要重新定
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