AES-2016123068_AES加密算法_
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AES,全称Advanced Encryption Standard,即高级加密标准,是现代密码学中广泛使用的一种块密码。这个标准在2001年由NIST(美国国家标准与技术研究所)确立,旨在替代原先的DES(数据加密标准)。AES的核心是Rijndael算法,由两位比利时密码学家Joan Daemen和Vincent Rijmen设计。它使用了固定的区块大小128位和可变的密钥长度128、192或256位。 在AES加密过程中,密钥扩展(Key Expansion)是一个至关重要的步骤。这个过程将原始的固定长度密钥(K0到K3)扩展为一系列轮密钥(例如,对于128位密钥,需要4个128位的轮密钥,即K4到K7,以及后续的更多轮密钥),这些轮密钥用于加密过程中的每一轮。密钥扩展的过程确保了即使初始密钥相同,每次加密的结果也是唯一的。 AES的密钥扩展通过一系列线性和非线性的操作完成,包括字节替换(SubBytes)、行位移(ShiftRows)、列混淆(MixColumns)和字节加(AddRoundKey)。这些操作保证了密钥扩展的复杂性和安全性。 1. 字节替换:使用预定义的S盒(Substitution Box),每个8位字节都被替换为另一个8位字节,这是非线性的过程,增加了破解的难度。 2. 行位移:矩阵中的每一行向左位移特定数量的位置。第一行不移动,第二行位移1位,第三行位移2位,第四行位移3位。 3. 列混淆:通过线性变换来混合矩阵的列,以进一步增强密钥的扩散性。 4. 字节加:将当前轮密钥与矩阵中的每一个字节进行异或操作,这一操作在每一轮结束后执行,以将轮密钥引入到加密中。 在给出的描述中,“求出AES的轮密钥,输入K0到K3 输出K4到K7”意味着我们要实现AES的密钥扩展过程,从初始的4个32位字(K0到K3)生成接下来的4个32位字(K4到K7)。这涉及到对输入密钥进行上述的字节替换、行位移、列混淆等步骤,然后将结果与前一轮的轮密钥进行异或,得到新的轮密钥。 在AES-2016123068.cpp文件中,可能包含了实现这一密钥扩展过程的C++代码。通常,这样的代码会定义一个函数,接收初始密钥作为参数,然后通过循环结构逐轮扩展密钥,直到得到所需的全部轮密钥。通过阅读和理解这段代码,可以深入学习AES的内部工作原理和密钥扩展的具体步骤。 AES加密算法以其高效性和安全性在全球范围内被广泛应用,而密钥扩展是其安全性的关键环节。通过分析和实现AES的密钥扩展过程,我们可以更好地理解和掌握这种强大加密机制的运作方式。
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