GF(28)域的基本运算
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GF(2^8),也就是在一个字节上所做的乘法和加法都封闭的一个有限域。 在GF(2^8)上只有两种运算:异或加运算和乘法运算。 其中异或加运算就是1 xor 1 = 0, 0 xor 0 = 0, 1 xor 0 = 1。(原谅我的啰嗦) 乘法运算的规则就是: (1)A * 2的时候,A左移一位;A * 4 = (A * 2) * 2,A * 8 = ((A * 2) * 2) * 2,容易看出乘上2的n次幂是一个不断迭代的过程。 (2)那么A * 6的情况有如何?很简单,A * 6 = (A * 2) xor (A * 4),注意在该域中加法都是xor运算,而不是算术加运算。另外,可能有人会问:A * 4 = (A * 2) xor (A * 2) = 0,这不是和(1)冲突了吗? 原因在于:A * 6 = A * 00000110,其中00000110 = 00000100 xor 00000010,但是A * 4 = A * 00000100,00000100 != 00000010 xor 00000010 (= 00000000)。 (3)在乘法运算中,若乘数左移结果中第8位左边非0,例如10000000 * 00000100 = 10000000 * 2 * 2,其中10000000 * 2 = (1)00000000,结果溢出,所以要再和1BH进行异或加运算,即结果为00000000 xor 00011011 = 00011011。然后00011011 * 2 = 00110110即为结果。 错误做法:10000000 * 4 = (10)00000000 xor 00011011 = 00011011,为什么呢?因为10000000 * 2已经溢出,要先做溢出处理。 注:为什么是1BH?因为在AES的设计中开发者选用了不可约多项式m(x) = x^8 + x^4 + x^3 + x + 1,所以如果结果溢出就要再xor一个00011011(也就是1BH)。

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