高级加密标准AES候选算法之一MARS

目录

MARS的加密算法

（1）前期混合运算

（2）前期加密变换

（3）后期加密变换

（4）后期混合运算

密钥扩展算法

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高级加密标准AES候选算法之一MARS

MARS是IBM公司提交的一个AES候选算法，它的特点是充分使用非平衡的Feistel结构。为了保证加解密的强度相当，MARS用结构类似的两部分组成。该算法是面向字运算的，所有内部操作均以32比特字为单位。

MARS的加密算法

如下图所示，加密过程由6部分组成，第1部分是密钥加(按32比特字加)，第2部分是不受密钥控制的8轮前期混合运算，第3部分是密钥控制下的8轮前期加密变换，第4部分是密钥控制下的8轮后期加密变换，第5部分是不受密钥控制的8轮后期混合运算，第6部分是密钥减(按32比特字减)。

（1）前期混合运算

对128比特输入X=(X3，X2，X1，X0)进行下面的运算:

重复上述过程一次。

（2）前期加密变换

首先，我们给出E函数的定义，E函数是MARS的核心，它的输入是32比特的字X，输出是3个32比特的字(Y2，Y1，Y0)。

其中S是F29~F232的盒子，k和k'(要求k'是奇数)是子密钥，ROL(X，n)表示将X循环左移n比特，其中ROR(X，n)表示将X循环右移n比特。

前期加密变换是一种8轮的广义Feistel结构，第i轮的输人为4个32比特字X=(X3，X2，X1，X0)，输出Y=(Y3，Y2，Y1，Y0)由下列式子计算:

（3）后期加密变换

后期加密变换也是一种8轮的广义Feistel结构，第i轮的输人为4个32比特字X=(X3，X2，X1，X0)，输出Y=(Y3，Y2，Y1，Y0)由下列公式计算:

（4）后期混合运算

对128比特输入X=(X3，X2，X1，X0)进行下面的运算:

重复上述过程一次。

密钥扩展算法

扩展算法由下列4步构成。