高级加密标准

AES概述¶

\(N_b\) = 128位

\(N_b\)；分组长度，\(N_k\)：密钥长度，\(N_r\)：轮数

AES为分组密码，每组长度相等，在AES标准规范中，分组长度只能是128位，也就是说，每个分组为16个字节（每个字节8位）

密钥的长度可以使用128位、192位或256位。密钥的长度不同，推荐加密轮数也不同

加密公式：\(C=E(K,P)\)

在加密函数\(E\)中，会执行一个轮函数，并且执行10次这个轮函数，这个轮函数的前9次执行的操作是一样的，只有第10次有所不同。也就是说，一个明文分组会被加密10轮。AES的核心就是实现一轮中的所有操作。

AES的处理单位是字节，128位的输入明文分组P和输入密钥K都被分成16个字节，分别记为\(P = P_0 P_1\dots P_{15}\quad K=K_1K_2\dots P_{15}\)

一般地，明文分组用字节为单位的正方形矩阵描述，称为状态矩阵。在算法的每一轮中，状态矩阵的内容不断发生变化，最后的结果作为密文输出。该矩阵中字节的排列顺序为从上到下、从左至右依次排列，如下图所示：

类似地，128位密钥也是用字节为单位的矩阵表示，矩阵的每一列被称为1个32位比特字。通过密钥编排函数，该密钥矩阵被扩展成一个44个字组成的序列