Cryptology Academy · Pelajaran

Struktur AES: Putaran dan Matriks Status

Telusuri SubBytes, ShiftRows, MixColumns, dan AddRoundKey.

Pelajaran 2 dari 413 langkah

Struktur AES: Putaran dan Matriks Status adalah pelajaran Cryptology Academy gratis di CoddyKit. Ini adalah pelajaran 2 dari 4. Kamu bisa membaca pelajaran lengkapnya di bawah secara gratis — lalu praktikkan langsung di browser dengan editor kode bawaan dan tutor AI 24/7. Ini adalah bagian dari jalur belajar Cryptology Academy, dan progresmu tersinkronisasi di web dan aplikasi CoddyKit. Kursus Cryptology Academy mencakup 4 pelajaran total.

Selamat Datang

AES adalah jaringan Substitusi-Permutasi yang beroperasi pada matriks 4×4 byte yang disebut State. Setiap putaran menerapkan empat operasi untuk mengubah State.

Matriks State

AES memuat 16 byte teks asli ke dalam kisi 4×4 yang disebut State: [b0 b4 b8 b12] [b1 b5 b9 b13] [b2 b6 b10 b14] [b3 b7 b11 b15] Semua operasi mengubah matriks ini.

Jumlah Putaran

AES-128: 10 putaran. AES-192: 12 putaran. AES-256: 14 putaran. Setiap putaran menerapkan SubBytes, ShiftRows, MixColumns, dan AddRoundKey (kecuali putaran terakhir yang melewati MixColumns).

SubBytes: Substitusi Nonlinier

SubBytes mengganti setiap byte dengan nilainya dalam S-box AES—tabel pencarian tetap yang berisi 256 entri dan dibangun menggunakan inversi GF(2^8). Inilah sumber sifat nonlinier dan konfusi pada AES.

S-box AES

S-box memetakan 0x00→0x63, 0x01→0x7C, ... Setiap byte masukan dipetakan ke satu byte keluaran yang unik. S-box invers memetakan kembali untuk dekripsi. Tidak ada byte yang dipetakan ke dirinya sendiri (0x63 dipetakan ke 0x00 dalam inversnya).

ShiftRows: Permutasi Baris

ShiftRows menggeser setiap baris State secara siklik: Baris 0: tidak digeser. Baris 1: ke kiri 1 posisi. Baris 2: ke kiri 2 posisi. Baris 3: ke kiri 3 posisi. Operasi ini menyebarkan byte ke kolom yang berbeda untuk langkah MixColumns berikutnya.

MixColumns: Difusi Kolom

MixColumns memperlakukan setiap kolom 4 byte sebagai polinom di atas GF(2^8), lalu mengalikannya dengan matriks tetap. Setiap byte keluaran bergantung pada keempat byte masukan, sehingga menghasilkan difusi.

AddRoundKey

AddRoundKey menerapkan XOR pada State dengan kunci putaran 16 byte yang diturunkan dari kunci asli. Ini adalah satu-satunya langkah yang menggunakan kunci rahasia dan satu-satunya langkah yang menyediakan kerahasiaan.

Struktur Putaran

Awal: AddRoundKey Putaran 1..N-1: SubBytes → ShiftRows → MixColumns → AddRoundKey Putaran terakhir: SubBytes → ShiftRows → AddRoundKey (tanpa MixColumns) Dekripsi menerapkan operasi invers dalam urutan terbalik.

Strategi Wide-Trail

Perancang AES menggunakan strategi Wide-Trail untuk membuktikan ketahanan terhadap analisis kriptografi diferensial dan linier. Setelah 4 putaran, setiap serangan harus memeriksa 2^128 kemungkinan.

Dukungan Perangkat Keras AES

CPU modern (Intel, AMD, ARM) menyertakan instruksi AES-NI: AESENC, AESENCLAST, AESDEC. Satu instruksi CPU melakukan satu putaran AES, sehingga AES sangat cepat pada perangkat keras.

Pemeriksaan Singkat

Operasi AES mana yang menyediakan sifat nonlinier (konfusi) untuk mencegah serangan aljabar?

Jawab di pelajaran interaktif

Rangkuman

Anda telah memahami struktur AES! Selanjutnya, kita mempelajari perluasan kunci—bagaimana kunci 128 bit menjadi 11 kunci putaran.

Gratis untuk memulai

Belajar Cryptology Academy dengan tutor AI — gratis

Tulis dan jalankan kode asli di browser kamu, dapatkan bantuan instan dari tutor AI 24/7, dan lanjutkan di mana kamu tinggalkan di web atau aplikasi.

Kursus: 67
Pelajaran: 261

Mulai belajar gratis Lihat kursus lengkapnya

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Apakah pelajaran “Struktur AES: Putaran dan Matriks Status” gratis?

Ya — teks lengkap “Struktur AES: Putaran dan Matriks Status” gratis dibaca di sini di web. Untuk praktiknya secara interaktif (editor kode bawaan dan tutor AI 24/7) dan buka sisa kursus Cryptology Academy, upgrade ke CoddyKit PRO. Kursus Cryptology Academy mencakup 4 pelajaran total.

Apa yang akan aku pelajari di “Struktur AES: Putaran dan Matriks Status”?

Telusuri SubBytes, ShiftRows, MixColumns, dan AddRoundKey. Kamu berlatih Cryptology Academy dengan kode praktik yang langsung kamu jalankan di browser, dan tutor AI 24/7 menjawab pertanyaanmu saat kamu mengerjakan pelajaran ini.

Apakah aku perlu pengalaman untuk memulai Cryptology Academy?

Tidak diperlukan pengalaman sebelumnya. Cryptology Academy di CoddyKit dirancang untuk pemula hingga pelajar tingkat lanjut, jadi kamu bisa memulai di sini atau dari awal dan belajar sesuai kecepatan kamu sendiri. Ini adalah pelajaran 2 dari 4.

Berapa lama pelajaran “Struktur AES: Putaran dan Matriks Status” memakan waktu?

Sebagian besar pelajaran CoddyKit memakan waktu sekitar 5–10 menit. Setiap pelajaran ringkas dan interaktif, jadi kamu membuat kemajuan stabil dan melanjutkan dari tempat kamu tinggalkan di web dan aplikasi.

Bisakah aku menulis dan menjalankan kode dalam pelajaran Cryptology Academy ini?

Ya. Setiap pelajaran Cryptology Academy menyertakan editor kode bawaan, jadi kamu menulis dan menjalankan kode nyata langsung di browser dan mendapatkan umpan balik AI instan — tidak diperlukan penyiapan lokal.

Semua pelajaran dalam kursus ini

Konsep Enkripsi Simetris
Struktur AES: Putaran dan Matriks Status
Ekspansi Kunci AES dan Ukuran Kunci
Mengenkripsi File dengan AES dalam Praktik

← Kembali ke Cryptology Academy