若ai=bi，则ci=0，否则ci=1。

（2）逻辑与运算(AND)

符号：∧

运算规则：除了1∧1为1，其它3种情况都为0。

例如：A=an-1||an-2||……||a1||a0，B=bn-1||bn-2||……||b1||b0，则C= cn-1||cn-2||……||c1||c0=A∧B=an-1∧bn-1||an-2∧bn-2||……||a1∧b1||a0∧b0，其中||表示比特串的连接。

若ai=bi=1，则ci=1，否则ci=0。

（3）逻辑或运算(OR)

符号：∨

运算规则：除了0∨0为0，其它3种情况都为1。

例如：A=an-1||an-2||……||a1||a0，B=bn-1||bn-2||……||b1||b0，则C= cn-1||cn-2||……||c1||c0=A∨B=an-1∨bn-1||an-2∨bn-2||……||a1∨b1||a0∨b0，其中||表示比特串的连接。

若ai=bi=0，则ci=0，否则ci=1。

（4）取反运算(NOT)

符号：~

运算规则：0变为1，1变为0。

例如：A=an-1||an-2||……||a1||a0，B=bn-1||bn-2||……||b1||b0，则B= bn-1||bn-2||……||b1||b0=~A=~an-1||~an-2||……||~a1 ||~a0，其中||表示比特串的连接。

若ai= 0，则bi=1，否则bi=0。

（5）模加运算(ModAdd)

符号：⊞

运算规则：先算加法，再求模。

（6）逻辑移位(Shift)

左移位

符号：<<

例如：A=an-1||an-2||……||a1||a0，则B=A<<N= an-N-1||an-N-2||……|| an-1||0||……||0||0

右移位

符号：>>

例如：A=an-1||an-2||……||a1||a0，则B=A>>N= 0||……||0||0|| an-1||……|| aN+1||aN

（7）循环移位(Rotation)

左循环移位

符号：<<<

例如：A=an-1||an-2||……||a1||a0，则B=A<<N= an-N-1||an-N-2||……|| an-1||……|| an-N+1||an-N

右循环移位

符号：>>>

例如：A=an-1||an-2||……||a1||a0，则B=A>>N= aN-1||aN-2||……|| an-1||……|| aN+1||aN

（8）S盒替换(SBOX)

不使用查表实现的S盒为Simon(循环移位和与运算)，Keccak(异或运算和与运算)，Alzette(ARX结构)。

（9）P盒置换(PBOX)

P盒作为大多数对称密码算法中的线性组件，它提供了安全密码算法必须的扩散性。轻量级分组密码Present的P盒和高级加密标准AES算法的P盒分别通过比特置换和乘以MDS矩阵来实现。详见常见对称加密算法的扩散层(P盒)及其密码学指标。

Camellia，MIBS，Midori等分组加密算法使用MDBL矩阵作为线性扩散层。

（10）矩阵乘法(Matrix)

在AES算法中，中间状态排列成4X4矩阵形式。列混合变换操作将中间状态矩阵左乘4X4的MDS矩阵。如图所示(其中x为列混合的输入状态，y为列混合的输出状态)：

只不过这里的乘法为有限域上的多项式乘法，而不是十进制乘法。

（11）比特置换(BitPermutation)

轻量级分组加密算法Present算法的扩散层为基于比特的置换变换，如图为该变换对应的置换表。线性置换表P可由以下公式表示：

Bi=B4*i   Bi+16=B4*i+1   Bi+32=B4*i+2   Bi+48=B4*i+3（0≤i≤15）。

（12）字节置换(BytePermutation)

字节置换的原理同比特置换，只不过置换的单元为字节而已。

（13）比特连接(BitLink)

符号：||

该操作将两个短的比特串连接为一个长的比特串。

例如：A=am-1||am-2||……||a1||a0，B=bn-1||bn-2||……||b1||b0，则C=A||B= am-1||am-2||……||a1||a0||bn-1||bn-2||……||b1||b0。