AES-128加密算法核心结构与最终轮实现解析

资源摘要信息:"AES.zip" AES（高级加密标准）是一种广泛使用的对称密钥加密算法。它旨在替代旧有的DES加密算法，并且已经成为美国国家标准与技术研究院（NIST）认可的加密标准。AES加密算法特别针对硬件和软件实现进行了优化，并且已经在全球范围内被广泛接受和应用，包括政府机构和私人公司。 描述中提到的AES加密核心由以下几个主要模块组成： 1. 密钥扩展模块（Key Expansion Module）：AES算法使用固定长度的密钥进行多次轮次的加密。密钥扩展模块负责生成每一轮加密所需要的轮密钥。对于AES-128，主密钥长度为128位，密钥扩展模块会生成11个轮密钥（包括初始密钥）。每个轮密钥长度与主密钥相同，但是每个轮密钥是独立生成的，这使得攻击者无法通过分析不同轮次的输出来推断出密钥内容。 2. 初始置换模块（Initial Permutation Module）：在加密开始之前，初始置换模块会对输入的明文进行一个固定的置换操作。这个操作不依赖于密钥，其目的是打乱明文的位顺序，以防止某些类型的密码分析攻击。 3. 轮置换模块（Round Permutation Module）：轮置换模块是AES算法的核心。它包括多轮的处理，每一轮使用不同的轮函数来转换数据。对于AES-128加密，会进行10轮的变换。每轮变换包括四个步骤：SubBytes（字节替换）、ShiftRows（行移位）、MixColumns（列混淆）和AddRoundKey（轮密钥加）。这些步骤形成了所谓的AES的“圈”结构，通过重复应用这个结构来增加加密的复杂度。 4. 最终置换模块（Final Permutation Module）：在完成所有轮的变换之后，数据会进入最终置换模块。这一模块将执行一个与初始置换逆向的操作，将数据转换回其原始格式，从而输出最终的密文。 描述中特别提到了AES-128的最终轮（Final Round）。AES-128指的是使用128位密钥长度的AES加密算法。在AES-128算法中，最终轮与前面的轮次稍有不同，它不包括MixColumns步骤，仅包含SubBytes、ShiftRows和AddRoundKey步骤。这是因为最后一轮的加密不需要混淆列，仅需要替换和移动以及与轮密钥进行异或操作来生成最终的密文。 文件名列表中的“AES”表明压缩包内可能包含与AES算法相关的多个文件，其中可能包括源代码、设计文档、测试案例或其他与AES加密标准实施相关的材料。由于文件列表仅提供了一个名称，我们不能确定具体包含的内容，但可以推测这可能是某个关于AES加密实现的项目或研究材料的集合。 【标签】:"aes_cipher aes-128 final_round aes128 roundkeygen" 标签中的“aes_cipher”表明与AES加密算法相关的内容，“aes-128”指的是使用128位密钥的AES加密方式，“final_round”则特别指向AES算法中的最后一轮加密过程，“aes128”是另一种对AES-128的简称，而“roundkeygen”可能指代的是密钥扩展过程中的轮密钥生成部分。这些标签共同描述了AES加密算法的不同方面，包括密钥长度、加密轮次和密钥生成过程，这些是实现AES算法时必须理解的关键知识点。