Structure of an encryption algorithm AES–RFWKIDEA16–2

51 
 
 
Scheme  n–round  encryption  algorithm  AES–RFWKIDEA16–2  is  shown  in 
Figure  6,  and  the  length  of  the  sub–blocks 
0
X
, 
1
X
, …, 
1 5
X
,  the  length  of  the  round 
keys 
)
1
(
1 6

i
K
, 
1
)
1
(
16


i
K
, ..., 
15
)
1
(
16


i
K
, 
1
...
1


n
i
, 
16
16

n
K
, 
17
16

n
K
, ..., 
47
16

n
K
 equal to 32 bits. 
In  contrast  from  the  encryption  algorithm  AES–IDEA16–2  in  the  encryption 
algorithm  AES–RFWKIDEA16–2  as  are  used  in  the  transformation  round  function 
SubBytes(),  ShiftRows(),  MixColumns()  encryption  algorithm  AES.  Like  the 
encryption  algorithm  AES–IDEA16–2,  in  algorithm  AES–RFWKIDEA16–2  32  bit 
subblocks 
0
T
, 
1
T
, ..., 
7
T
 are divided into 8 bit subblocks 
0
0
t
, 
0
1
t
, ..., 
0
1 5
t
 and 
1
0
t
, 
1
1
t
, ..., 
1
1 5
t
. 
Then  performed  transformation  SubBytes(),  ShiftRows(),  MixColumns().  After 
transformation  MixColumns()  get  32  bit  subblocks 
0
Y
, 
1
Y
,  ..., 
7
Y
,  here   
0
Y
=
0
3
0
2
0
1
0
0
| |
| |
| |
p
p
p
p
, 
1
Y
=
0
7
0
6
0
5
0
4
||
||
||
p
p
p
p
, 
2
Y
=
0
11
0
10
0
9
0
8
| |
| |
| |
p
p
p
p
, 
3
Y
=
0
15
0
14
0
13
0
12
| |
| |
| |
p
p
p
p
, 
4
Y
=
1
3
1
2
1
1
1
0
||
||
||
p
p
p
p
, 
5
Y
=
1
7
1
6
1
5
1
4
| |
| |
| |
p
p
p
p
, 
6
Y
=
1
11
1
10
1
9
1
8
| |
| |
| |
p
p
p
p
, 
7
Y
=
1
15
1
14
1
13
1
12
| |
| |
| |
p
p
p
p
. 
The S–boxes SubBytes() transformation is given in Table 3 and 4 and the only 
nonlinear  transformation.  The  length  of  the  input  and  output  blocks  of  S–boxes  is 
equal to eight bits. The first S–box used in the first round function and the second S–
box used in the second round function. 
 
Table 3. The first S–block of an encryption algorithm AES–RFWKIDEA16–2 
 
0x0  0x1  0x2  0x3  0x4  0x5  0x6  0x7  0x8  0x9  0xA 0xB  0xC  0xD  0xE  0xF 
0x
0 
0x1
F 
0xF
A 
0xF
4 
0xB
9 
0xE
8 
0x2
4 
0x5
2 
0xF
8 
0xD
0 
0x5
A 
0x6
9 
0x4
3 
0xA
5 
0x8
9 
0xF
0 
0x2
D 
0x
1 
0x8
0 
0xD
C 
0xB
5 
0x2
3 
0xD
3 
0x9
B 
0xA
7 
0x0
4 
0x6
A 
0xB
C 
0x1
2 
0x8
6 
0xE
0 
0x8
8 
0x5
B 
0x5
7 
0x
2 
0x2
0 
0x9
0 
0x9
8 
0xD
7 
0x4
A 
0xA
8 
0x4
7 
0x1
A 
0xA
6 
0x5
1 
0x3
6 
0xD
D 
0x6
E 
0xF
1 
0x0
9 
0xB
1 
0x
3 
0xF
5 
0x1
4 
0x7
8 
0x6
2 
0x2
5 
0x3
7 
0x2
C 
0x7
A 
0xC
0 
0xF
2 
0x3
0 
0x7
5 
0x9
7 
0x0
E 
0x8
F 
0x1
8 
0x 0x6 0x0 0x0 0xC 0x1 0x8 0xA 0xF 0x9 0xD 0x5 0x5 0xA 0xA 0x3 0x4

52 
 
 
4  1 
5 
0 
9 
0 
B 
E 
E 
5 
E 
0 
6 
F 
C 
5 
6 
0x
5 
0x4
C 
0x1
3 
0x8
3 
0x0
D 
0x4
D 
0x4
9 
0xB
A 
0x7
7 
0xF
D 
0x5
9 
0xC
2 
0x3
2 
0x3
3 
0xA
9 
0x4
2 
0x2
F 
0x
6 
0xC
A 
0xE
1 
0x2
9 
0x0
A 
0xD
1 
0x7
0 
0xE
5 
0x9
F 
0x4
B 
0xE
6 
0x6
F 
0xC
F 
0x7
9 
0x9
D 
0xD
5 
0xC
5 
0x
7 
0xA
0 
0xC
B 
0xE
4 
0x4
8 
0x4
1 
0x3
9 
0xE
B 
0xA
B 
0x2
E 
0xF
9 
0x1
D 
0x9
4 
0x1
E 
0x7
C 
0x3
1 
0x2
6 
0x
8 
0xC
3 
0xC
E 
0x2
B 
0xD
4 
0x0
1 
0xE
E 
0x9
2 
0x5
D 
0x2
1 
0xB
D 
0x1
6 
0x4
4 
0x5
C 
0xE
D 
0xF
C 
0x8
2 
0x
9 
0x2
A 
0xE
9 
0x9
C 
0x8
7 
0xA
1 
0x9
A 
0xA
D 
0x0
B 
0x7
E 
0x3
8 
0x5
8 
0x6
8 
0x6
B 
0xD
8 
0x8
D 
0xC
4 
0x
A 
0x9
9 
0x3
C 
0x0
7 
0x5
4 
0x0
6 
0x1
9 
0x3
B 
0x3
4 
0xB
B 
0xF
F 
0xB
3 
0xC
6 
0x7
4 
0x0
2 
0xE
F 
0x5
5 
0x
B 
0xD
A 
0x6
C 
0x9
3 
0xB
E 
0xA
4 
0x6
5 
0x4
5 
0x1
C 
0x6
7 
0xE
3 
0x7
2 
0x4
E 
0x8
5 
0x6
0 
0x5
F 
0xB
8 
0x
C 
0xB
4 
0x8
C 
0xE
2 
0xE
C 
0x5
3 
0x6
4 
0x1
5 
0xC
D 
0xA
2 
0x5
E 
0xC
1 
0x6
6 
0xE
A 
0xF
7 
0x3
E 
0xE
7 
0x
D 
0xB
7 
0x7
1 
0xC
C 
0xB
0 
0xD
F 
0xB
6 
0x9
E 
0x2
2 
0xF
3 
0x7
F 
0x3
A 
0x8
1 
0xA
A 
0x8
E 
0x8
A 
0x0
C 
0x
E 
0x4
0 
0x3
F 
0x9
6 
0xC
7 
0xC
8 
0x2
8 
0x9
1 
0xD
B 
0xA
3 
0xB
F 
0x7
3 
0x7
B 
0xF
6 
0xD
6 
0x7
6 
0xB
2 
0x
F 
0x7
D 
0x2
7 
0xD
2 
0x1
7 
0x1
B 
0x0
3 
0x0
8 
0x1
1 
0x3
D 
0x4
F 
0xD
9 
0xF
B 
0x6
3 
0x0
F 
0x6
D 
0x8
4 
 
 Table 4. The second S–block of an encryption algorithm AES–RFWKIDEA16–2 
 
0x0  0x1  0x2  0x3  0x4  0x5  0x6  0x7  0x8  0x9  0xA  0xB  0xC  0xD 0xE  0xF 
0x
0 
0x8
0 
0x1
B 
0xB
9 
0x9
7 
0xF
C 
0x9
A 
0xA
E 
0xF
B 
0x7
6 
0x2
D 
0xB
4 
0xD
9 
0xD
2 
0x9
E 
0x7
8 
0x6
9 
0x 0x6 0x3 0xD 0xC 0xE 0x7 0x3 0x9 0x2 0x2 0xB 0x4 0x7 0xE 0x5 0x1

53 
 
 
1  D 
4 
5 
B 
6 
9 
2 
4 
4 
6 
2 
C 
F 
E 
D 
F 
0x
2 
0x5
B 
0x6
A 
0xE
9 
0x2
7 
0x2
A 
0xE
0 
0x1
8 
0x3
1 
0x4
2 
0x3
E 
0x7
D 
0x4
4 
0xE
5 
0x0
8 
0xA
6 
0x1
4 
0x
3 
0xC
9 
0x9
3 
0xC
3 
0xA
7 
0xE
A 
0x0
D 
0x1
9 
0x2
3 
0x7
1 
0x9
8 
0x5
C 
0xF
1 
0x3
B 
0xF
7 
0xB
F 
0xD
1 
0x
4 
0x3
7 
0xE
4 
0x5
5 
0x8
2 
0x5
2 
0x7
E 
0xC
1 
0xD
A 
0xD
B 
0xD
4 
0x4
E 
0x6
F 
0xB
1 
0x2
1 
0xE
D 
0x6
8 
0x
5 
0x0
B 
0xC
2 
0xF
D 
0x6
7 
0x7
B 
0xB
A 
0x0
7 
0x1
1 
0x4
A 
0xB
D 
0x9
1 
0xB
C 
0xC
C 
0x9
0 
0xA
9 
0x8
9 
0x
6 
0x1
2 
0x0
F 
0xA
8 
0x3
6 
0x0
6 
0x4
0 
0xC
E 
0xB
8 
0x5
A 
0x5
E 
0x9
5 
0xA
3 
0xB
3 
0x5
8 
0xC
7 
0xC
0 
0x
7 
0x6
3 
0x6
2 
0xB
E 
0xC
A 
0x3
9 
0xA
F 
0x6
C 
0x7
0 
0xF
9 
0x8
B 
0x6
0 
0xA
B 
0xF
0 
0x0
2 
0x2
C 
0x7
A 
0x
8 
0xE
1 
0xD
3 
0x4
8 
0xB
7 
0x2
5 
0xD
D 
0x8
A 
0x7
C 
0x2
B 
0x5
6 
0x7
3 
0x8
8 
0x0
C 
0x4
D 
0x3
A 
0x8
D 
0x
9 
0x3
8 
0x8
C 
0x2
8 
0x3
C 
0x1
3 
0x0
9 
0x5
1 
0x4
6 
0xE
2 
0xD
F 
0xC
D 
0xC
4 
0x5
4 
0xF
5 
0x5
F 
0xB
0 
0x
A 
0x9
9 
0x1
E 
0x0
4 
0x8
F 
0x7
4 
0xA
1 
0x4
F 
0x9
D 
0x7
7 
0xA
A 
0xF
4 
0x5
0 
0x8
1 
0xB
5 
0xA
D 
0xF
F 
0x
B 
0x1
5 
0x0
5 
0xF
A 
0xC
6 
0xA
2 
0xF
6 
0xF
8 
0x1
0 
0x1
6 
0xE
F 
0xA
0 
0xE
B 
0xD
C 
0x4
7 
0x9
C 
0xE
7 
0x
C 
0xA
5 
0x2
F 
0x9
F 
0x3
D 
0xD
E 
0x8
6 
0xE
3 
0x4
3 
0x8
3 
0xE
C 
0x0
1 
0x6
6 
0x1
C 
0x2
9 
0xF
E 
0x2
E 
0x
D 
0x3
5 
0x3
0 
0x3
3 
0x6
4 
0xA
4 
0x4
5 
0xC
8 
0xB
B 
0xE
8 
0x9
2 
0x3
F 
0x1
D 
0x0
0 
0xC
F 
0x0
E 
0x1
7 
0x
E 
0x4
9 
0x8
E 
0x4
B 
0x2
0 
0xF
2 
0xD
8 
0x1
A 
0x6
5 
0xF
3 
0xB
6 
0xD
0 
0x5
3 
0x5
9 
0x5
7 
0x6
1 
0x8
4 
0x
F 
0x7
2 
0x0
A 
0x9
6 
0x0
3 
0x4
1 
0xC
5 
0xD
6 
0x2
2 
0x6
E 
0x9
B 
0x8
5 
0x6
B 
0xD
7 
0x8
7 
0x7
5 
0xA
C 

54 
 
 
 
Consider encryption process in the encryption algorithm AES–RFWKIDEA16–
2. First 512 bit block of plaintext 
X
 is partitioned into 32 bit sub–block 
0
0
X
, 
1
0
X
, …, 
1 5
0
X
 and the following steps: 
1.
 
subblocks 
0
0
X
, 
1
0
X
, …, 
1 5
0
X
 are summed to XOR with the corresponding round 
keys 
16
16

n
K
, 
17
16

n
K
, ..., 
31
16

n
K
: 
i
n
i
i
K
X
X




16
16
0
0
, 
15
...
0

i
. 
2.
 
subblocks 
0
0
X
, 
1
0
X
, …, 
1 5
0
X
 multiplied and added to the same round keys 
)
1
(
1 6

i
K
, 
1
)
1
(
16


i
K
, ..., 
15
)
1
(
16


i
K
 and computed 
0
T
, 
1
T
, ..., 
1 5
T
 as follows 
)
(
)
(
8
)
1
(
16
8
1
)
1
(
16
0
1
0









i
i
i
i
K
X
K
X
T
, 
)
(
)
(
9
)
1
(
16
9
1
1
)
1
(
16
1
1
1










i
i
i
i
K
X
K
X
T
, 
)
(
)
(
10
)
1
(
16
10
1
2
)
1
(
16
2
1
2










i
i
i
i
K
X
K
X
T
, 
)
(
)
(
11
)
1
(
16
11
1
3
)
1
(
16
3
1
3










i
i
i
i
K
X
K
X
T
, 
)
(
)
(
12
)
1
(
16
12
1
4
)
1
(
16
4
1
4










i
i
i
i
K
X
K
X
T
, 
)
(
)
(
13
)
1
(
16
13
1
5
)
1
(
16
5
1
5










i
i
i
i
K
X
K
X
T
, 
)
(
)
(
14
)
1
(
16
14
1
6
)
1
(
16
6
1
6










i
i
i
i
K
X
K
X
T
, 
)
(
)
(
15
)
1
(
16
15
1
7
)
1
(
16
7
1
7










i
i
i
i
K
X
K
X
T
,  
1

i
. 

55 
 
 
 
Fig. 6. The structure of n–round encryption algorithm AES–RFWKIDEA16–2 
 
3.
 
subblocks 
0
T
, 
1
T
, ..., 
1 5
T
 written in two arrays State and performed SubBytes(), 
ShiftRows(), 
MixColumns(), 
AddRoundKey() 
transformation. 
After 
the 
transformation will turn 32 bit subblocks 
0
Y
, 
1
Y
, ..., 
7
Y
. 

56 
 
 
4.
 
subblocks 
0
Y
, 
1
Y
,  ..., 
7
Y
  are  summed  to  XOR  with  the  corresponding 
subblocks 
j
i
X
1

 i.e. 
j
j
i
j
i
Y
X
X





7
1
1
, 
j
j
i
j
i
Y
X
X







7
8
1
8
1
, 
7
...
0

j
, 
1

i
.  
5.
 
at  the  end  of  round  except  subblocks 
0
i
X
  and 
1 6
1

i
X
  all  subblocks  will  be 
swapped 
j
i
j
i
X
X



7
1
, 
j
i
j
i
X
X
1
7



 
7
...
1

j
, 
1

i
 
6.
 
repeating steps 2–5 n times, ie,  
n
i
...
2

, the 32 bit subblocks 
0
n
X
, 
1
n
X
, …, 
3 1
n
X
 is 
obtained. 
7.
 
in the output transformation round keys 
n
K
16
, 
1
16

n
K
, ..., 
15
16

n
K
 are multiplied and 
summed with the corresponding subblocks 
n
n
n
K
X
X
16
0
0
1



, 
1
16
14
1
1




n
n
n
K
X
X
,  
2
16
13
2
1




n
n
n
K
X
X
, 
3
16
12
3
1




n
n
n
K
X
X
, 
4
16
11
4
1




n
n
n
K
X
X
, 
5
16
10
5
1




K
X
X
n
n
, 
6
16
9
6
1




n
n
n
K
X
X
, 
7
16
8
7
1




n
n
n
K
X
X
, 
8
16
7
8
1




n
n
n
K
X
X
, 
9
16
6
9
1




n
n
n
K
X
X
, 
10
16
5
10
1




n
n
n
K
X
X
, 
11
16
4
11
1




n
n
n
K
X
X
, 
12
16
3
12
1




n
n
n
K
X
X
, 
13
16
2
13
1




n
n
n
K
X
X
, 
14
16
1
14
1




n
n
n
K
X
X
, 
15
16
15
15
1




n
n
n
K
X
X
. 
8.
 
subblocks 
0
1

n
X
, 
1
1

n
X
,  …, 
1 5
1

n
X
  are  summed  to  XOR  with  the  corresponding 
round keys 
32
16

n
K
, 
33
16

n
K
, ..., 
47
16

n
K
: 
j
n
j
n
j
n
K
X
X






32
16
1
1
,
15
...
0

j
. As ciphertext plaintext 
X
 
are accepted combining 32 bit subblocks 
15
1
1
1
0
1
| |
...
| |
| |



n
n
n
X
X
X
. 

жүктеу/скачать 7,09 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: