高级加密标准aes的过程分析及其破解思考

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1、AdvancedEncryptionStandardAESprocessanalysisandtocracktheofthinkingDuChangYu(GuizhouUniversityforNationalities MathsandComputerScience College,Guiyang,550025)Abstract:  Thisarticle,thecurrentrelativelysafetouseAdvancedEncryptionStandardAESconductedamoredetailedprocessanalysis,Aimistoletmore

2、peopleunderstandtheAES,AndhopethiscanfindwaystocracktheAES。Thisarticleconsistsoftwoparts：First,AESanalysisoftherealizationoftheprocess。Including1,encryptionprocessing;2,AESkeyscheduling。Second,AESthinkingofcrack。Onthecurrentmethodscommonlyusedtobreaktheappropriatedescription，Andproposedsome

3、ideassupplythereference。Keywords: EncryptionStandard，processanalysis，Key,crack6高级加密标准AES的过程分析及其破解思考杜昌钰（贵州民族学院数学与计算机科学学院，贵阳，550025）摘要：本文针对目前使用比较安全的高级加密标准AES进行了比较详细的过程分析，目的是能让更多的人理解AES，并希望由此能找到破解AES的方法。本文由两部分组成：一、AES的实现过程分析。包括1、加密处理；2、AES密钥调度。二、AES的破解思考。对目前常用的破解方法进行了适当说明，并提出了一些想法供参考。关键词：加密标准，

4、过程分析，密钥，破解中图分类号：TP309.7文献标识码：A一、AES的实现过程分析Rijndael使用的是置换-组合架构，而非Feistel架构。AES是一个新的可以用于保护电子数据的加密算法。AES算法是基于置换和代替的，置换是数据的重新排列，而代替是用一个单元数据替换另一个。AES使用了几种不同的技术来实现置换和替换。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

5、用一个循环结构，在该循环中重复置换（permutations）和替换(substitutions）输入数据。[1]对AES算法按加密处理和密钥调度两个方面进行分析：1、加密处理加密处理过程：加密时，各轮AES加密循环（除最后一轮外）均包含4个步骤：[2]1）、SubBytes—透过一个非线性的替换函数，用查找表的方式把每个字节替换成对应的字节。61）、ShiftRows—将矩阵中的每个横列进行循环式移位。2）、MixColumns—为了充分混合矩阵中各个直行的操作。这个步骤使用线性转换来混合每行内的四个字节。3）、AddRoundKey—矩阵中的每一个字节都与该次循环的子密钥

6、（roundkey）做XOR运算；每个子密钥由密钥生成方案产生。最后一个加密循环中省略MixColumns步骤，而以另一个AddRoundKey取代。SubBytes步骤在SubBytes步骤中，矩阵中各字节被固定的8位查找表中对应的特定字节所替换,S;bij=S(aij).如图所示：ShiftRows步骤在ShiftRows步骤中,矩阵中每一列的各个字节循环向左方位移。位移量则随着行数递增而递增。在ShiftRows步骤中,矩阵中每一列的各个字节循环向左方位移。位移量则随着行数递增而递增。MixColumns步驟在MixColumns步骤中，每个直行都在modulox4+1

7、之下，和一个固定多项式c(x)作乘法。AddRoundKey步骤AddRoundKey步骤，子密钥将会与原矩阵合并。在每次的加密循环中，都会由主密钥产生一把子密钥（透过Rijndael密钥生成方案产生），6这把子密钥大小会跟原矩阵一样，以与原矩阵中每个对应的字节作异或（⊕）加法。类推继续，完成10轮循环：2、AES密钥调度密钥调度包括两个部分：密钥扩展和轮密钥选取。密钥bit的总数＝分组长度×（轮数Round＋1）例如当分组长度为128bits和轮数Round为10时，轮密钥长度为128×(10＋1)＝