AES-256 hoạt động như thế nào nếu AES chỉ là mật mã khối 128 bit?

Tôi hiện đang nghiên cứu mã hóa AES và tôi khá bối rối về cách chúng tôi sử dụng khóa 256 bit trong AES?

Vì theo hiểu biết của tôi, AES cho dù kích thước khóa là bao nhiêu, nó vẫn hoạt động và chỉ mã hóa một khối tin nhắn 128 bit trong toàn bộ chu kỳ/vòng cho đến khi kết thúc.

tốt cho AES-128, chúng tôi sử dụng khóa 128 bit có tổng 16 byte char và có thể được biểu thị bằng ma trận 4x4, đồng thời hầu hết các bước và thao tác AES đều hoạt động trên ma trận 4x4 phải không?

Sau đó, làm thế nào để chúng ta sử dụng khóa 256 bit?, đó là một ký tự 32 byte và đó thậm chí không phải là một hình vuông hoàn hảo phải không?

Liệu khóa 256 bit đó có cùng kích thước với phiên bản khóa 128 bit của AES khi được mở rộng bằng cách mở rộng khóa không? và chỉ sử dụng 16 byte mỗi khi mã hóa để khớp với mảng trạng thái 4x4?

Nếu bạn đang thắc mắc tại sao khóa 256-bit lại mang lại khả năng bảo mật cao hơn, thì bạn cần nhận ra rằng mật mã khối 128-bit về cơ bản là một cách ánh xạ $2^{128}$ giá trị đầu vào để $2^{128}$ các giá trị đầu ra. Điều đó có nghĩa là tập hợp tất cả các mật mã khối 128 bit có thể có kích thước là $2^{128}!$, no noi vêgi $10^{10^{40}}$.

Khóa 128-bit cho phép bạn chọn một trong $2^{128}$ ánh xạ có thể. Mặc dù đây là một con số khổng lồ, nhưng nó chỉ là một phần rất nhỏ trong tập hợp tất cả các mật mã. Điều tương tự cũng có thể xảy ra đối với bất kỳ kích thước khóa thực tế nào, nhưng với khóa 256 bit, bạn có thể chọn từ một xa tập hợp lớn hơn các ánh xạ đầu vào-đầu ra có thể, khiến mã hóa khó bị bẻ khóa hơn nhiều.