AES算法中的密钥生成算法
时间: 2023-10-12 18:53:56 浏览: 41
AES算法中的密钥生成算法通常被称为密钥扩展算法(Key Expansion Algorithm)。密钥扩展算法的目的是将初始密钥扩展为一系列轮密钥(Round Keys),以便在加密和解密过程中使用。
密钥扩展算法主要分为以下几个步骤:
1. 密钥长度调整:将初始密钥调整为符合AES算法规定的长度,即128位、192位或256位。
2. 轮常数生成:生成一系列轮常数(Round Constants),用于轮密钥的生成。
3. 轮密钥生成:根据初始密钥和轮常数,生成一系列轮密钥。
具体的算法细节可以参考AES标准(FIPS 197)中的描述。
相关问题
AES算法的密钥编排算法
AES算法的密钥编排算法是将初始密钥扩展为多个轮密钥的算法。这个算法可以分为两个部分:密钥扩展和轮密钥生成。在密钥扩展阶段,初始密钥被扩展为一个大的密钥矩阵。在轮密钥生成阶段,从扩展密钥矩阵中选择适当的密钥,生成用于每个加密轮的轮密钥。
密钥扩展算法使用了一个基本的子函数来扩展密钥。这个子函数包括四个步骤:字循环、字代换、列混淆和异或轮常数。在轮密钥生成阶段,轮密钥生成算法使用了密钥扩展算法中生成的扩展密钥矩阵,从中选取合适的密钥,生成用于每个加密轮的轮密钥。
总的来说,AES算法的密钥编排算法是通过密钥扩展和轮密钥生成两个步骤来生成多个轮密钥,用于AES算法的加密过程。
pycharm实现AES随机子密钥生成算法实现
以下是使用PyCharm实现AES随机子密钥生成算法的示例代码:
```python
from Crypto.Cipher import AES
import os
# 生成随机子密钥
def generate_subkey(key):
aes = AES.new(key, AES.MODE_ECB)
subkey = os.urandom(16)
return aes.encrypt(subkey)
# 加密函数
def encrypt(key, plaintext):
aes = AES.new(key, AES.MODE_ECB)
ciphertext = aes.encrypt(plaintext)
subkey = generate_subkey(key)
aes = AES.new(subkey, AES.MODE_ECB)
encrypted_subkey = aes.encrypt(subkey)
return encrypted_subkey + ciphertext
# 解密函数
def decrypt(key, ciphertext):
encrypted_subkey = ciphertext[:16]
subkey = AES.new(key, AES.MODE_ECB).decrypt(encrypted_subkey)
aes = AES.new(subkey, AES.MODE_ECB)
plaintext = aes.decrypt(ciphertext[16:])
return plaintext
# 测试代码
if __name__ == '__main__':
key = os.urandom(16)
plaintext = b'This is a test plaintext.'
ciphertext = encrypt(key, plaintext)
decrypted_plaintext = decrypt(key, ciphertext)
print(decrypted_plaintext)
```
在这个示例代码中,我们使用了PyCryptodome库中的AES模块来实现AES加密和解密。为了实现随机子密钥生成算法,我们使用了Python的内置模块os来生成随机字节串。我们首先使用给定的密钥生成一个AES对象,然后使用该对象加密随机生成的16个字节的子密钥。接下来,我们使用该子密钥加密明文,并将加密后的子密钥和密文拼接在一起,作为最终的密文。在解密时,我们首先从密文中提取出加密后的子密钥,然后使用给定的密钥解密该子密钥,最后使用解密后的子密钥解密密文,得到明文。
需要注意的是,这个示例代码中的密钥和明文都是字节串,需要根据实际需求作出修改。此外,由于本算法生成的密文长度比明文长度多了16个字节,因为需要存储加密后的子密钥,所以在实际应用中需要注意。