前言

今天就把之前提到AES跟mode整理一下

AES

個別解釋

• AddRoundKey

  • 將當前狀態(state)的值跟roundkey做xor
  • 

  b[2][2] = a[2][2] ^ k[2][2]

• subBytes

  • 目的為混淆
  • 將當前狀態(state)的值跟s_box對應位置做替換
  • 

  new_state = s_box[state[2][2]]

• shiftRows

  • 將每個列向左移位
    • 第一行向左位移0
    • 第二行向左位移1
    • 第三行向左位移2
    • 第四行向左位移3
  • 

• Mixcolumns

  • 把一個column中的4個元素當作1,x,x^2,x^3的係數,在和3x^3+x^2+x+2在mod x^4+1下做相乘
  • 

  詳細的可以參考"AES進階加密"這篇

• 總結
  

一開始先
AddRoundKey
進入Round 1
SubBytes -> ShiftRows -> MixColums -> AddRoundKey

到最後一回合的時候變成
SubBytes -> ShiftRows -> AddRoundKey

省略MixColums

文章 :

• 【Day 18】Symmetric CryptoGraphy01 - AES小入門 &架構
• 【Day 19】Symmetric CryptoGraphy02 - AES過程
• 【Day 20】Symmetric CryptoGraphy03 - AES實作

AES - mode

• 用途
  • 因字串太長，需要分成一個一個block處理

plaintext = 明文, ciphertext = 密文, block = 16bytes

• 5大
  • ECB
  • CBC
  • CFB
  • OFB
  • CTR

ECB

• ECB encrypt
  

把plaintext切成一個個block，之後丟到AES，最後得到ciphertext

文章 :

• 【Day 21】Symmetric CryptoGraphy04 - Symmetric Starter
• 【Day 23】Symmetric CryptoGraphy05 - ECB
• 【Day 24】Symmetric CryptoGraphy06 - ECB_CBC_WTF

CBC

• CBC encrypt

把加密後命名為plaintext""_xor

流程
一樣會先把plaintext切成一個個block

在此切為plaintext1、plaintext2、plaintext3
之後會生成一個初始向量iv

• 第一組
  把plaintext1跟iv做xor，之後進行AES，得到ciphertext1
• 第二組
  plaintext2跟plaintext1_xor，做xor，之後進行AES，得到ciphertext2
• 第三組
  plaintext3跟plaintext2_xor，做xor，之後進行AES，得到ciphertext3

每個明文塊先與前一個密文塊進行互斥或後，再進行AES

文章 :

• 【Day 24】Symmetric CryptoGraphy06 - ECB_CBC_WTF
• 【Day 25】Symmetric CryptoGraphy07 - Flipping Cookie

CFB

• CFB encrypt

把加密後命名為Plaintext""_xor

流程
IV先丟進AES

• 第一組
  之後跟Plaintext1做xor得到ciphertext1
• 第二組
  Plaintext1_xor進AES，之後跟Plaintext2做xor得到ciphertext2
• 第三組
  Plaintext2_xor進AES，之後跟Plaintext3做xor得到ciphertext3

前一個密文塊先進行AES，之後再跟每個明文塊xor

OFB

• OFB encrypt
  

流程
把plaintext(明文)切成一個個block
第一輪
由iv經AES後跟第一段plaintext做xor
之後得到第一段ciphertext(密文)
第二輪
iv再經過一次AES，之後跟第二段plaintext做xor得到第二段ciphertext
第三輪同第二輪

最後拚再一起即可獲得完整的ciphertext

文章 :

• 【Day 26】Symmetric CryptoGraphy08 -Symmetry

CTR

• CTR encrypt
  

我們把最上面(Nonce那邊)稱為keystream

流程
keystream進AES
之後跟第一段plaintext xor
得到第一段ciphertext
接下來把keystream + 1
之後就以此類推

文章 :

• 【Day 27】Symmetric CryptoGraphy09 - Bean Counter

小結

今天就大概整理了之前學到的觀念，明天可能就會進入非對稱式加密( •̀ ω •́ )✧