如果AES只是128位的分组密码，那么AES-256是如何工作的？

Question

我目前正在研究AES加密，我很困惑如何在AES中使用256位密钥？

因为据我理解，AES，不管密钥大小如何，它仍然只在整个循环/循环中对128位的消息块进行操作和加密，直到到达终点。

对于AES-128，我们使用了一个128位键，它总共是16个字节字符，可以用一个4x4矩阵来表示，大多数AES操作和步骤都是在4x4矩阵上工作的，对吗？

那么我们如何使用256位键呢？，这是一个32字节的字符，这甚至不是一个完美的平方，对吗？

当密钥扩展时，256位密钥会变成128位密钥版本的相同大小吗？加密时只需使用16个字节来匹配4x4状态数组？

Answer 1

即使对于AES128，我们也不直接使用密钥。每一轮都有自己的密钥在过程中被称为密钥扩展。这些圆键被用来转换矩阵。原始密钥从未直接应用。

AES256增加了更多的回合。每一轮都保持不变，只有它们的键推导略有变化。这允许较少依赖的圆键，这有望增加密码的强度。然而，密钥扩展算法中存在一些不足，使得192位和256位变体更容易受到相关的密钥攻击。

Answer 2

如果您想知道为什么256位键提供了更好的安全性，那么您需要认识到128位分组密码本质上是将2^{128}输入值映射到2^{128}输出值的一种方法。这意味着所有可能的128位块密码集的大小为2^{128}!，这是关于10^{10^{40}}的。

128位键允许您选择一个2^{128}可能的映射。虽然这是一个巨大的数字，但它是所有密码集合的一小部分。对于任何实际的密钥大小，都可以这样说，但是使用256位密钥，您可以从一组更大的可能的输入输出映射中进行选择，这使得加密更难破解。