Tarmig’iga asoslanmagan blokli shifrlash algoritmlari qatoriga kiradi

AES shirflash algoritmining blok diogrammasi

AES roundlari uchun round funksiya

Har bir round shifrlash jarayoni bir necha bosqichlarni oz ichiga oladi, jumladan SubBytes, ShiftRows, MixColumns va AddRoundKey operatsiyalari.
SubBytes - bu ochiq malumot baytlarini algoritmda qayd etilgan 16x16 o’lchamli jadval asosida asosida almashtirish, ya’ni S-box akslatirishlari alamga oshirish.
ShiftRows - algoritmda berilga jadval(P-box)ga kora holat baytlarini tsiklik surish.
MixColumns – ustun elementlarini aralshtirish ya’ni algoritmda berilgan matritsa bo’yicha akslantirishni amalga oshirish.
AddRoundKey – round kalitlarini ko’shish, ya’ni bloklar mos bitlarini XOR amali bilan qo’shish.

SubBytes

SubBytes (S-box akslantirish jadvali) – akslantirishi har bir holat baytlariga bog’liqsiz holda baytlarni chiziqli bo’lmagan amallar asosida o’rin almashtirishlarni amalga oshiradi.
S-box - bu har biri 8 bitli qiymatni ifodalovchi 256 ta yozuvni o'z ichiga olgan fikslangan qidiruv jadvali. Holat matritsasi baytlari SubBytes operatsiyasi bajarilayot-ganda 2 xonali 16-lik sanoq sistemasidagi {xy} son bo’ladi. Birinchi xona S-boxdagi satr indeksini {x}, ikkinchi xona esa ustun indeksini {y} belgilaydi. Holat matritsasi bayti S-boxda bular kesishgan joydagi qiymat bilan almashtiriladi.

S-box ma'lum kriptografik hujumlarga kuchli qarshilik ko'rsatish uchun Galois maydonidagi inversiya kabi matematik usullardan foydalangan holda ishlab chiqilgan. Bu kirish va chiqish qiymatlari o'rtasidagi munosabatlar murakkab va osonlik bilan sezilmasligini ta'minlaydi.

ShiftRows

ShiftRows operatsiyasi AES algoritmidagi qadam bo'lib, shifrlangan ma'lumot-larning tarqalishini ta'minlaydi va xavfsizligini yanada oshiradi. U har bir satr ichidagi baytlarni siljitish orqali shifrlash jarayonida holat matritsasida ishlaydi.
AES-dagi holat matritsasi 4x4 bayt massivi bo'lib, ochiq matn yoki shifrlangan matnning joriy holatini ifodalaydi. ShiftRows operatsiyasi birinchi qatordan tashqari har bir qatorga dumaloq chapga siljishni qo'llash orqali har bir satr ichidagi baytlarni qayta tartibga soladi. O'zgartirishlar soni qator indeksiga bog'liq bo'lib, ikkinchi qator chapga bir baytga, uchinchi qator ikki baytga va to'rtinchi qator uch baytga siljiydi.
ShiftRows operatsiyasining maqsadi ikki xil. Birinchidan, u har bir satrdagi baytlarning tarqalishini ta'minlaydi va AES ning diffuziya xususiyatiga hissa qo'shadi. Ushbu diffuziya tajovuzkorga shifrlangan ma'lumotlardagi har qanday naqsh yoki qonuniyatlarni aniqlashni qiyinlashtiradi. Ikkinchidan, bu transpozitsiya shaklini ta'minlaydi, bunda asl holat matritsasida bir-biriga yaqin bo'lgan baytlar endi ajratiladi va qo'shimcha chalkashlik qatlami qo'shiladi.