实现列混淆函数 void mixColumns(int array[4][4]),利用已经给出的函数 GFMul
时间: 2024-10-20 10:09:44 浏览: 22
在密码学的块密码体系,特别是DES、AES等算法中,列混淆 (`mixColumns`) 是为了增加密钥流的随机性和复杂性,通常会在替代层之后执行。`GFMul` 函数(通常指的是 Galois Field Multiplication,有限域乘法),在这个上下文中是用来处理特定域内(比如GF(2^8),也就是二进制扩展字段)的乘法运算。
**列混淆函数 (`mixColumns`)** 的核心思想是将矩阵中的每一列通过 Galois Field 计算(例如,通过异或 (`XOR`) 和模2加法 (`+`)以及 GF(2^8) 中的非线性变换)来进行混淆。这个过程可以表示为一个多项式矩阵乘法,`GFMul` 函数负责实现这种非线性变换。下面是使用 `GFMul` 来实现 `mixColumns` 的基本步骤:
```c
void mixColumns(int matrix[4][4])
{
int a = GFMul(matrix[0], [GFMixColumnCoef]); // GFMul 对第一列应用系数
int b = GFMul(matrix[1], [GFMixColumnCoef]);
int c = GFMul(matrix[2], [GFMixColumnCoef]);
int d = GFMul(matrix[3], [GFMixColumnCoef]);
matrix[0][0] = a[0] ^ b[0] ^ c[0] ^ d[0]; // 第一行结果
matrix[0][1] = a[1] ^ b[1] ^ (~c[0] & c[1]); // XOR计算
matrix[0][2] = a[2] ^ b[2] ^ (~c[1] & c[2]); // 与非并异或
matrix[0][3] = a[3] ^ b[3] ^ (~c[2] & c[3]); // 同理
// 重复同样的过程处理其他三列
// ...
}
```
这里 `[GFMixColumnCoef]` 是固定的混淆系数列表,对于 AES 等算法,它们通常是预计算好的常量。
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