第5章高級加密標(biāo)準(zhǔn)aes-資料下載頁
2025-07-20 12:11本頁面
【正文】 + Rcon Wi4 Wi3 Wi2 Wi1 Wi Byte Substituion Byte Rotate + Rcons + Key expansion 4 = i 4 ( Rnd + 1 ) i mod 4 = 0 i 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 2 AES的解密算法 ? 解密算法與加密算法不同 ? 每個(gè)階段均可逆，因此易證解密函授的確可以恢復(fù)明文 ? 見圖 ， AES 算法的設(shè)計(jì)原理 ? GF(28)中乘法使用的多項(xiàng)式是 8次不可約多項(xiàng)式列表中的第一個(gè)多項(xiàng)式。 ? ByteSubstitution（稱為 S盒）在設(shè)計(jì)時(shí)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(xiàng)式 x8 + 1選擇為可能是最簡單的模數(shù)多項(xiàng)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(xiàng)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、 002 、 03。 ? ByteRotation符合以下準(zhǔn)則： 1. 4個(gè)位移量互不相同且 C0＝ 0； 2. 能抵抗差分截?cái)喙簦? 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(jì)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)，要重新定義。 關(guān)于有限域 G(28)的一些解釋 ? G(28)可看為 8位二進(jìn)制比特串的集合 ? 直觀上有限域的運(yùn)算可為密碼算法的實(shí)現(xiàn)帶來方便 ? 只有滿足一些規(guī)則后， G(28)才是有限域（ 參加第 4章， ） G(28)上的運(yùn)算 ? 加法 –按位異或 ? 乘法 –可通過對多個(gè)中間結(jié)果的移位運(yùn)算和異或一個(gè)特定的比特串（比如 00011011）實(shí)現(xiàn)。
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