对Rijndael算法中密钥扩展的优化
Rijndael密码算法

Rijndael密码算法⼀ 什么是RijndaelRijndael是由⽐利时密码学家设计的分组密码算法,于2000年被选为新⼀代的标准密码算法——AES。
今后会有越来越多的密码软件⽀持这种算法。
Rijndael的分组长度和密钥长度可以分别以32⽐特为单位在128⽐特和256⽐特的范围内进⾏选择。
不过在AES的规格中,分组长度固定为128⽐特,密钥长度只有128、192和256⽐特三种。
⼆ Rijndael的加密和解密Rijndael算法也是由多轮构成的,其中每⼀轮分为SubBytes、ShiftRows、MixColumns和AddRoundKey4个步骤。
它使⽤的是SPN结构。
1 SubBytesRijndael的输⼊分组为128⽐特,也就是16个字节。
⾸先,需要逐个字节对16字节的输⼊数据进⾏SubBytes处理。
所谓SubBytes处理,就是以每个字节的值(0-255的任意值)为索引,从⼀张拥有256个值的替换表中查找出对应值的处理。
也就是说,将⼀个字节的值替换成另外⼀个字节的值。
⽤图表⽰如下:2 ShiftRows以4个字节为单位的⾏(row)按照⼀定的规则向左平移,且每⼀⾏平移的字节数是不同的。
下图是对其中⼀⾏进⾏处理的情形。
3 MixColumns对⼀个4字节的值进⾏矩阵运算,将其变为另外⼀个4字节值,下图是对其中⼀列进⾏处理的情形:4 AddRoundKey对MixColumns的输出与轮密钥进⾏XOR,即进⾏AddRoundKey处理,下图展⽰了对1个字节进⾏处理的情形。
到此1轮迭代就结束了。
实际上,在Rijndael中需要重复10到14轮计算。
Rijndael的加密过程,每⼀轮进⾏的处理为:SubBytes->ShiftRows->MixColumns->AddRoundKeyRijndael的解密过程,顺序相关:AddRoundKey-> InvMixColumns-> InvShiftRows ->InvSubBytes其中AddRoundKey是与轮密钥进⾏XOR运算,这⼀步在加密和解密时完全相同的。
信息安全等级测评师考试答案

信息安全等级测评师考试答案1、单选四级系统中,物理安全要求共有()项。
A、8B、9C、10D、11正确答案:C2、问答题状态检测防火墙的优点是什么?为什么?正确答案:状态检测防火(江南博哥)墙的优点是减少了端口的开放时间,提供了对几乎所有服务的支持。
因为采用状态检测技术的防火墙在运行过程中一直维护着一张状态表,这张表记录了从受保护网络发出的数据包的状态信息,然后防火墙根据该表内容对返回受保护网络的数据包进行分析判断,这样,只有响应受保护网络请求的数据包才被放行。
3、单选《基本要求》的管理部分包括安全管理机构、安全管理制度、人员安全管理、系统建设管理、()。
A、系统运维B、人员录用C、管理运行D、系统运行正确答案:A4、填空题信息系统定级工作应该按照“()、()、()、()”的原则进行。
正确答案:自主定级;专家评审;主管部门审批;公安机关审核5、判断题在信息安全等级保护的ASG组合中没有S1A4G4这个组合。
正确答案:错6、问答题为什么要引进密钥管理技术?正确答案:(1)理论因素:通信双方在进行通信时,必须要解决两个问题:A.必须经常更新或改变密钥;B.如何能安全地更新或是改变密钥。
(2)人为因素:破解好的密文非常的困难,困难到即便是专业的密码分析员有时候也束手无策,但由于人员不慎可能造成密钥泄露、丢失等,人为的情况往往比加密系统的设计者所能够想象的还要复杂的多,所以需要有一个专门的机构和系统防止上述情形的发生。
(3)技术因素A.用户产生的密钥有可能是脆弱的;B.密钥是安全的,但是密钥保护有可能是失败的。
7、多选下列Linux说法中正确的是()。
A、对于配置文件权限值不能大于664----应该是644-rw-r--r--最好是600.B、使用“ls-l文件名”命令,查看重要文件和目录权限设置是否合理C、对于可执行文件的权限值不能大于755D、dr-xr--rw-;用数字表示为523----应该是546正确答案:B, C8、判断题第二级信息系统运营、使用单位应当依据国家有关管理规范和技术标准进行保护。
AES算法C语言讲解与实现

AES算法C语言讲解与实现
$$AES(Advanced Encryption Standard,高级加密标准)又称Rijndael加密法,是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。
AES是一种使用密钥加密的对称性算法,可以使用128位、192位、256位三种长度的密钥,其分组处理的块(block)长度分别为128、192、256bit,由10轮、12轮和14轮加密循环组成,每轮加密循环中采用4
个复合的函数,同时增加密钥的长度。
1.生成口令
首先,在实施AES算法之前,需要生成一个口令,口令是一段由字符
组成的字符串,口令长度需要符合以下要求:128位(16字节),192位(24字节)或256位(32字节)。
2.密钥扩展
由口令生成一系列较长的子密钥。
AES使用一个迭代的函数从口令中
派生出4个较长的密码子串,这些子串以256-bit、192-bit或128-bit
形式组成,此处子串的长度与加密块的长度相同,它们是AES算法执行时
所需要的参数,具体派生步骤可参见下图:
3.加密
AES的加密算法分成10轮,每一轮加密分为三个执行步骤:字节代换、行移位和列混合。
AES解密算法与加密算法一样,也分为10轮,但是解密算法的每一
轮的步骤是加密算法的步骤的逆序。
4.结果
接着加密完成后,AES算法会产生一个新的128位的块作为加密的结果。
rijndael.create的用法-概述说明以及解释

rijndael.create的用法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:rijndael.create是一个在信息安全领域中被广泛应用的加密算法,用于对数据进行加密和解密操作。
该算法采用对称密钥加密技术,能够有效地保护敏感数据的安全性。
在本文中,我们将介绍rijndael.create的基本原理和使用方法,以及如何通过设置参数来优化加密效果。
通过深入了解rijndael.create的使用,我们可以更好地保护个人隐私和机密信息,提高信息安全性。
我们还将探讨rijndael.create在信息安全领域的重要性和实际应用价值,帮助读者更好地了解这一加密算法的作用和意义。
1.2文章结构1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,我们将简要介绍rijndael.create的概述、文章结构和目的。
在正文部分,我们将详细介绍rijndael.create的基本介绍、使用方法和参数设置。
在结论部分,我们将探讨rijndael.create的实际应用价值和在信息安全领域中的重要性,并总结全文内容。
通过本篇文章,读者将能够更加深入地了解rijndael.create 的用法和意义。
1.3 目的文章旨在探讨rijndael.create这一功能的用法,帮助读者更好地理解和掌握这个工具。
通过对rijndael.create的基本介绍、使用方法和参数设置进行详细解析,读者可以在实际应用中更加灵活准确地运用这一功能,提高工作效率和安全性。
同时,文章也旨在强调rijndael.create在信息安全领域的重要性,进一步推动信息安全意识的普及和加强。
通过本文的阅读,读者可以全面了解rijndael.create的实际应用价值和在信息安全领域的重要性,为信息安全工作提供更多的参考和指导。
2.正文2.1 rijndael.create的基本介绍rijndael.create是一个在信息安全领域广泛使用的加密算法,也被称为AES(Advanced Encryption Standard)加密算法。
AES加密技术简介

AES加密技术2000年10月,NIST(美国国家标准和技术协会)宣布通过从15种侯选算法中选出的一项新的密匙加密标准。
Rijndael被选中成为将来的AES。
Rijndael是在1999 年下半年,由研究员Joan Daemen 和Vincent Rijmen 创建的。
AES 正日益成为加密各种形式的电子数据的实际标准。
美国标准与技术研究院(NIST) 于2002 年5 月26 日制定了新的高级加密标准(AES) 规范。
算法原理AES 算法基于排列和置换运算。
排列是对数据重新进行安排,置换是将一个数据单元替换为另一个。
AES 使用几种不同的方法来执行排列和置换运算。
AES 是一个迭代的、对称密钥分组的密码,它可以使用128、192 和256 位密钥,并且用128 位(16字节)分组加密和解密数据。
与公共密钥密码使用密钥对不同,对称密钥密码使用相同的密钥加密和解密数据。
通过分组密码返回的加密数据的位数与输入数据相同。
迭代加密使用一个循环结构,在该循环中重复置换和替换输入数据。
AES与3DES的比较算法名称算法类型密钥长度速度解密时间(建设机器每秒尝试255个密钥)资源消耗AES对称block密码128、192、256位高1490000亿年低3DES对称feistel密码112位或168位低46亿年中--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------(/feel22/blog/item/b54d21fa745afe9358ee9069.html)关键词:AES算法DES AVR汇编语言加密算法解密算法引言随着对称密码的发展,DES数据加密标准算法由于密钥长度较小(56位),已经不适应当今分布式开放网络对数据加密安全性的要求,因此1997年NIST公开征集新的数据加密标准,即AES[1]。
AES算法详解

AES算法详解AES算法简介 AES的全称是Advanced Encryption Standard,意思是⾼级加密标准。
AES密码分组⼤⼩和密钥⼤⼩可以为128位、192位和256位。
然⽽AES只要求分组⼤⼩为128位。
本⽂只对分组⼤⼩128位,密钥长度也为128位的Rijndael算法进⾏分析。
密钥长度为192位和256位的处理⽅式和128位的处理⽅式类似,只不过密钥长度每增加64位,算法的循环次数就增加2轮,128位循环10轮、192位循环12轮、256位循环14轮。
AES算法使⽤逻辑就是:发送⽅将要发送的明⽂数据X使⽤秘钥K进⾏AES加密后会得到密⽂Y,将密⽂进⾏⽹络传输,接受⽅在收到密⽂Y后使⽤秘钥K进⾏AES解密后技能得到明⽂X,这样即使密⽂Y在⽹络上传输时被截获了,没有秘钥也难以破解其真实意思。
AES算法相关数学知识 在AES算法中的MixColumn层中会⽤到伽罗⽡域中的乘法运算,⽽伽罗⽡域的运算涉及⼀些数学知识如下:素域: 有限域有时也称伽罗⽡域,它指的是由有限个元素组成的集合,在这个集合内可以执⾏加、减、乘和逆运算。
⽽在密码编码学中,我们只研究拥有有限个元素的域,也就是有限域。
域中包含元素的个数称为域的阶。
只有当m是⼀个素数幂时,即m=p n(其中n为正整数是p的次数,p为素数),阶为m的域才存在。
p称为这个有限域的特征。
也就是说,有限域中元素的个数可以是11(p=11是⼀个素数,n=1)、可以是81(p=3是⼀个素数,n=4)、也可以是256(p=2是⼀个素数,n=8).....但有限域的中不可能拥有12个元素,因为12=2·2·3,因此12也不是⼀个素数幂。
有限域中最直观的例⼦就是阶为素数的域,即n=1的域。
的元素可以⽤整数0、1、...、p-1l来表⽰。
域的两种操作就是模整数加法和整数乘法模p。
加上p是⼀个素数,整数环Z表⽰为GF(p),也成为拥有素数个元素的素数域或者伽罗⽡域。
aes 加密 名词解释

AES加密名词解释AES加密是一种高级加密标准,也被称为Rijndael加密法。
它是在美国联邦政府采用的一种区块加密标准。
AES加密是一种对称加密算法,使用同一个密钥进行加密和解密。
其支持三种长度的密钥:128位,192位,256位。
加密算法分为双向加密和单向加密,AES加密是其中最流行的对称加密算法之一。
AES加密,具有以下优点:1.安全性高:Rijndael加密法是一种对称加密算法,具有较高的安全性。
它采用了复杂的加密逻辑和密钥管理技术,使得黑客难以破解加密数据。
2.加密强度高:Rijndael加密法采用了多轮加密和密钥扩展技术,使得加密数据在传输过程中几乎无法被破解。
3.速度快:Rijndael加密法采用了高效的算法和优化技术,使得加密和解密速度非常快,适合于大量数据的加密。
4.灵活性好:Rijndael加密法支持多种密钥长度,可以根据实际需求选择不同的密钥长度进行加密。
5.兼容性好:Rijndael加密法被广泛应用于各种平台和设备中,具有良好的兼容性。
总之,Rijndael加密法是一种高效、安全、灵活的加密算法,适用于各种需要加密的场景。
虽然Rijndael加密法具有许多优点,但也有一些缺点:1.算法复杂度高:Rijndael加密法的算法复杂度较高,相对于一些简单的加密算法,其计算量较大,对于一些资源有限的设备可能会造成一定的负担。
2.密钥管理困难:Rijndael加密法采用了对称加密算法,对于密钥的管理和分发相对较为困难,需要确保密钥的安全性和可靠性。
3.加密和解密时间长:虽然Rijndael加密法采用了优化技术来提高加密和解密速度,但在处理大量数据时,其加密和解密时间相对于一些简单的加密算法可能会更长。
4.安全性受到质疑:虽然Rijndael加密法被认为是安全的,但在某些情况下,其安全性可能会受到质疑。
例如,对于一些特定的攻击方式,黑客可能会利用Rijndael加密法的漏洞来破解加密数据。
Rijndael加密算法的介绍

Rijndael加密算法的介绍作者:林祝兴叶义雄杨国鸿本文针对Rijndael加密算法的数学理论背景,算法的架构,回合的转换,金钥的产生,以及各种攻击破密法等等,做了一些简单的介绍。
一、简介在AES ( Advanced Encryption Standard ) 的选拔中,从最初的十五个算法,到十个、五个,逐步筛选出适合用来作为下一代加密算法的标准。
Rijndael在经过了一番时日的考验之后,也一直名列前矛。
直至十月二日,Rijndael才脱颖而出,这篇文章便是针对Rijndael作简要的介绍。
Rijndael是一个反复运算的加密算法,它允许可变动的数据区块及金钥的长度。
数据区块与金钥长度的变动是各自独立的。
在Rijndael算法中定义了几个名词,分述如下:State:在运算过程中所产生的中间值,是一个4×Nb的矩阵,Nb可由数据长度除以32位求得,也就是把数据分割成Nb个区块。
Cipher Key:用来做加密运算的金钥,形式是一个4×Nk的矩阵,Nk可由金钥长度除以32位求得,也就是把金钥分割成Nk个32位的子金钥。
在Rijndael算法中,运算的回合数(Nr)是由Nb及Nk所决定的,回合数的变动定义如下表。
Nr Nb=4 Nb=6 Nb=8Nk=4 10 12 14Nk=6 12 12 14Nk=8 14 14 14二、Rijndael的数学背景在Rijndael中使用了许多字节层级的运算,而这些运算是以GF(28)为基础架构。
也有一些采用了4-byte的字组运算。
在这部分,我们将介绍这些基本的数学原理。
(1) GF(28)的定义假设一个字节b由b7b6b5b4b3b2b1b0组成,我们可以把这些b i想象成一个7次多项式的系数,而这些系数不是0就是1:b7x7+ b6x6+ b5x5+ b4x4+ b3x3+ b2x2+ b1x + b0,例如,(57)16的二进制表示法为(0101,0111)2表示成多项式,则为:x6+ x4+ x2+ x + 1 .(2) 加法两个多项式的加法,则是定义为相同指数项的系数和再模余2,简单的说就是作EXOR运算(i.e., 1+1=0)。
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T eo t zt no e x a s ni i d n l to h pi ai f yep ni Rj a e meh d mi o k o n n
W ANG G n y e —i
( h a x v c t n l n c n a o e e X ’l7 0 0 , hn ) S a n i o ai a a d t h i l l g , ia 1 1 0 C ia o e c cl z
1 密钥 扩展 的 相 关概 念
Rjde 数 据 加 密 钥 的 过 程 ,所 用 的 子 密 钥 是 由 一 个 密 i al n
钥 扩 展 函数 K y xa s n ) 种 子 密 钥 产 生 的 , 子 密 钥 也 eE pni (用 o 种 叫 初 始 密 钥 或 主 密钥 。把 一 个 种 子 密 钥 划 分 成 若 干 块 , 一 每 块 也 叫 作 一 个 字 , 个 字 中所 含 的 字 节 数 用 N 一 b来 表 示 , 个 这 种 子 密 钥 中所 含 的 字 数 叫作 种 子 密 钥 的 N ,所 有 的 子 密 钥 k 和 主 密 钥 构 成 密 钥 数 组 W 口 共 ( r1 * b个 字 节 , 中 r , , + )N v 其 叫 作 加 密 钥 的轮 数 【1 l。 - 2
第 2 0卷 第 1 0期
Vo .O 1 2 No 1 .0
电 子 设 计 工 程
El cr n c De in Engn e i g e to i sg i e rn
21 0 2年 5月
M a .2 2 y 01
对 Rjd e算 法中密钥扩展 的优化 i al n
Abtat n od rt po t te Rjde d t eeyt n k yep nin poetw r,ti p prds n acn r e s c:I re o rmo h i al a nrpi e xa s rje ok hs ae ei o ce r e n a o o g t
展 的代 码 , 实现 密 钥 扩 展 的 新 方 法 , 经过 上 机 实验 证 明 可行 , 具 有 稳 定 可 靠 、 是 并 还 高效 率和 高速 度 的特 点 。 关键 词 : i de;密钥 扩 展 ; F 2 ) ;循 环 常 数 ; k Rj al n G (8  ̄ N
中 图分 类 号 : P 3 T 3 文献标识码 : A 文 章 编 号 :1 7 — 2 6 2 1 ) 0 0 4 - 3 64 6 3 102 1- 0 9 0
Rjd e 蜜 钥 扩 展 技 术 比较 深 奥 ,所 以好 多 学 者 和 数 据 加 密 i al n 方 面 工 作 人 员 对 Rjde 密钥 扩 展 的原 理 没 有 掌 握 , 谈 不 i al n 更
上 创 新 一 种 高 效 的密 钥 扩 展 方 法 来 改 进 密 钥 扩 展 工 作 , 作 本
王 根 义
( 西职 业技 术 学 院 陕 西 西 安 7 0 0 ) 陕 1 10
摘 要 :为 了推 进 Rjde 数 据 加 密 工 程 中密 钥 扩 展 工 作 , 中 用 G (8 域 知 识 和 C i al n 文 F2) # ̄ - , 计 了 具 体 实现 密钥 扩 / 设 y ,
raiaino ek ye p n ino ec d i GF ( 8 n #k o ld e T i c d c iv h e x a so fh e z t fh e x a so f h o ewt l o t t h 2 )a dC n w e g . hs o ei t a he etek yep n ino e so t
论 文
用 2个 子 例 程 ( oWod和 S b r ) 以及 一 个 名 为 R o Rt r u Wod , cn 的常 数 表 ( 于 “ 环 常 数 ” 。返 回到 整 个 K y x as n例 程 。R t r 然 eE p ni o 0 Wod例 程 非 常 简 单 , 它 接 受 4 字 节 的 数 组 并 将 它 们 排 列 ,请 注 意 , 由
n w meh d I h n i c d sn to l r v d t ef a i l n t e x e i n s u lo w t tb e ei b e f ce t e t o . n t ee d t s o e o n yp o e ob e sb e i h e p rme t ,b t s i s l ,r l l ,ef in h a h a a i
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uetoo epeiU w raeanw r s t rvOSr s ocet e w”例 程 使 w fh o t o
者 抱着 推 广 Rjde 密 钥 扩 展 技 术 ,讲 清 密 Rjd e钥 扩 展 i al n i al n
原 理 , 出 实 现 Rjde 密 钥 扩 展 的优 化 方 法 的 目的 , 写 此 提 i al n 特
因 为 Rjde 是 A S数 据 加 密 新 标 准 的 算 法 中最 常 用 i al n E
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u e t o o e p e i u o o ce t e O s w f h r v o s rwst r a e a n w I W t
的一 种 。 i de 数 据 加 密 技 术 在 我 国被 推 行 时 间 较 短 , Rj al n 而且
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Ke o d: i d e; e x as n G (8 [a if l r 8; eur gcnt t N yw r s Rj al k yep ni ; F 2 ) l s e f 】 rcrn os n; k n o G o do2 i i a