GF(2^8)中的多项式乘法 通过编程实现算法:以二进制方式多项式,输入f(x),g(x)及m(x),输出结果
时间: 2024-12-21 15:28:07 浏览: 32
GF(2^8)中的多项式乘法,也称为有限域内的二进制 Galois 现场(Finite Field Arithmetic)中的多项式乘法,是在一个模2的扩展字段中进行的。在这个场合,每个元素可以表示为一个8位的二进制串,比如0到255。多项式通常由这些二进制位组成,例如f(x) = a7x^7 + a6x^6 + ... + a0 和 g(x) = b7x^7 + b6x^6 + ... + b0。
在编程中实现这个算法,你可以使用循环和位操作技巧。以下是基本步骤:
1. 初始化两个长度为16的数组,分别存储f(x)和g(x)的系数。
2. 使用逐位相乘的方法(类似于模拟手工长除法),从最高次幂开始计算乘积的每一项:
- 对于每一对系数a[i]和b[j](i+j小于等于15),对应的结果系数是它们的按位异或(a[i] XOR b[j]),并将结果存入结果数组的相应位置(i+j的位置)。
- 如果(i+j == n),那么需要将结果数组的第n+1位设置为1,这是因为高次幂会有一个额外的"1"(模2下相当于加1)。
- 同时,为了保持系数范围在GF(2^8)内,结果需要右移相应的位数(即i+j),然后与当前高位(高位左移一位)进行XOR。
3. 最终得到的结果数组就是h(x) = f(x) * g(x),其中h(x)的系数构成了多项式。
以下是一个简单的Python示例,假设我们已经有了两个8位二进制表示的多项式:
```python
def binary_poly_multiply(f, g):
result_len = len(f) + len(g) - 1
result = [0] * result_len
for i in range(len(f)):
for j in range(len(g)):
index = i + j
if index < result_len:
result[index] ^= int(f[i]) << j
return result
```
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