密码学实验教程（第2版） 课件 第5、6章 AES算法、伪随机数算法

第5章AES算法主要内容算法测试3思考题4算法实现2算法原理1

AES算法整体结构

AES算法详细结构AES算法详细结构

0123456789ABCDEF0637C777BF26B6FC53001672BFED7AB761CA82C97DFA5947F0ADD4A2AF9CA472C02B7FD9329363FF7CC34A5E5F171D83115304C723C31896059A071280E2EB27B275409832C1A1B6E5AA0523BD6B329E32F84553D100ED20FCB15B6ACBBE394A4C58CF6D0EFAAFB434D338545F9027F503C9FA8751A3408F929D38F5BCB6DA2110FFF3D28CD0C13EC5F974417C4A77E3D645D1973960814FDC222A908846EEB814DE5E0BDBAE0323A0A4906245CC2D3AC629195E479BE7C8376D8DD54EA96C56F4EA657AAE08CBA78252E1CA6B4C6E8DD741F4BBD8B8AD703EB5664803F60E613557B986C11D9EEE1F8981169D98E949B1E87E9CE5528DFF8CA1890DBFE6426841992D0FB054BB16AES算法详细结构2．行移位行移位是一个简单的左循环移位操作。当密钥长度为128位时，状态矩阵的第0行左移0字节（不移位），第1行左移1字节，第2行左移2字节，第3行左移3字节。AES算法详细结构

AES算法详细结构

AES算法详细结构

AES-192与AES-256

主要内容算法测试3思考题4算法实现2算法原理1算法实现算法算法名密钥扩展算法加密算法解密算法轮密钥加字节代替行移位列混淆逆向字节代替逆向行移位逆向列混淆主要算法辅助算法密钥生成函数

密钥长度NkNbNr128441019264122568414密钥生成函数

密钥长度NkNbNr128441019264122568414密钥生成函数

密钥长度NkNbNr128441019264122568414密钥生成函数

密钥长度NkNbNr128441019264122568414密钥生成函数

密钥长度NkNbNr128441019264122568414加密函数

加密函数

加密函数

解密函数

轮密钥加

字节代替

行移位

列混淆

逆向字节代替

逆向行移位

逆向列混淆

主要内容算法测试3思考题4算法实现2算法原理1输入和输出类型明文密钥密文AES-1280123456789abcdeffedcba98765432100f1571c947d9e8590cb7add6af7f6798ff0b844a0853bf7c6934ab4364148fb91b5e8b0f1bc78d238064826704830cdb3475bd76fa040b73f521ffcd9de93f24f3855216ddf401d4d42c8002e686c6e741b267bc5905f0a3cd691b3ddaee149d2b24424b9fed596659842a4d0b007c61fba4ec67020f1573ed28b47d7286d298AES-192123456789012345678901234567890ab1234567890123456789012345678901234567890abcdef017ac22fc4ff307d71f551e7371ced99a9AES-256123456789012345678901234567890ab123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890abcdd0faf1cff5c57ea32a075f99e8cb81eb主要内容算法测试3思考题4算法实现2算法原理1思考题（1）试简要阐述AES算法中轮密钥加、字节代替、行移位和列混淆的作用。（2）AES算法和DES算法在算法结构上有哪些明显区别？试简要说明。第6章伪随机数算法主要内容算法测试3思考题4算法实现2算法原理1常见的随机数发生器包括真随机数发生器、伪随机数发生器和伪随机函数。真随机数发生器（TheRandomNumberGenerator，TRNG）输入一个随机源（称为熵源），产生随机二元数输出。伪随机数发生器（PseudoRandomNumberGenerator，PRNG）输入一个固定值作为种子，用一个确定性算法产生位输出序列。伪随机函数（PseudoRandomFunction，PRF）输入种子和上下文相关的特定值（如ID），输出固定长度的伪随机位串。算法原理BBS伪随机数算法

梅森旋转算法

梅森旋转算法算法固定参数

算法主要流程参数值(32,624,397,31)0x9908b0df0x6c078965(11,0xffffffff)(7,0x9d2c5680)(15,0xefc60000)18主要内容算法测试3思考题4算法实现2算法原理1算法实现算法算法名BBS伪随机数生成算法初始化函数旋转函数结果处理函数BBS伪随机数生成算法

梅森旋转算法

梅森旋转算法

梅森旋转算法

主要内容算法测试3思考题4算法实现2算法原理1BBS伪随机数算法测试

序号1383503101355201100111000010011101023000074000314336350011101111110101011100111100110001001000100111111113300000000914000000000342952604401001011010010111101111110111101001000101111110010100111010001110111010000010101101110000000100011100101梅森旋转算法测试

0123465535输出12357136044822569775830396586输出2254624823921374491714100689589输出3307171493326719368061135755905输出4362609376035125893653844769943输出5258884896318800263164124698092输出6368484837926290005643951842709输出7234025542733730894322653898755输出8363891850333129656253