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常见的加密算法之AES加密算法

AES加密算法是密码学中的高级加密标准(Advanced Encryption Standard,AES),是美国国家标准技术研究所NIST旨在取代DES的21世纪的加密标准。目前已经被多方分析且广为全世界所使用。高级加密标准由美国国家标准与技术研究院(NIST)于2001年11月26日发布于FIPS PUB 197,并在2002年5月26日成为有效的标准。

AES加密又称Rijndael加密法,是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。严格地说,AES和Rijndael加密法并不完全一样(虽然在实际应用中二者可以互换),因为Rijndael加密法可以支持更大范围的区块和密钥长度:AES的区块长度固定为128 比特,密钥长度则可以是128,192或256比特;而Rijndael使用的密钥和区块长度可以是32位的整数倍,以128位为下限,256比特为上限。包括AES-ECB,AES-CBC,AES-CTR,AES-OFB,AES-CFB

AES的算法原理

AES算法基于排列和置换运算。排列是对数据重新进行安排,置换是将一个数据单元替换为另一个。AES 使用几种不同的方法来执行排列和置换运算。

AES是一个迭代的、对称密钥分组的密码,它可以使用128、192 和 256 位密钥,并且用 128 位(16字节)分组加密和解密数据。与公共密钥密码使用密钥对不同,对称密钥密码使用相同的密钥加密和解密数据。通过分组密码返回的加密数据的位数与输入数据相同。迭代加密使用一个循环结构,在该循环中重复置换和替换输入数据。

加密模式/AES加密算法

ECB模式

C语言实现AES加密算法

C语言实现AES加密算法图册

优点:

1.简单;

2.有利于并行计算;

3.误差不会被传送;

缺点:

1.不能隐藏明文的模式;

2.可能对明文进行主动攻击;

CBC模式

优点:

1.不容易主动攻击,安全性好于ECB,适合传输长度长的报文,是SSL、IPSec的标准。

缺点:

1.不利于并行计算;

2.误差传递;

3.需要初始化向量IV

CFB模式

优点:

1.隐藏了明文模式;

2.分组密码转化为流模式;

3.可以及时加密传送小于分组的数据;

缺点:

1.不利于并行计算;

2.误差传送:一个明文单元损坏影响多个单元;

3.唯一的IV;

ofb模式

优点:

1.隐藏了明文模式;

2.分组密码转化为流模式;

3.可以及时加密传送小于分组的数据;

缺点:

1.不利于并行计算;

2.对明文的主动攻击是可能的;

3.误差传送:一个明文单元损坏影响多个单元;

AES的应用

尽管DES在安全上是脆弱的,但由于快速DES芯片的大量生产,使得DES仍能暂时继续使用,为提高安全强度,通常使用独立密钥的三级DES。但是DES迟早要被AES代替。流密码体制较之分组密码在理论上成熟且安全,但未被列入下一代加密标准。

AES加密有很多轮的重复和变换。大致步骤如下:

1、密钥扩展(KeyExpansion),

2、初始轮(Initial Round),

3、重复轮(Rounds),每一轮又包括:SubBytes、ShiftRows、MixColumns、AddRoundKey,

4、最终轮(Final Round),最终轮没有MixColumns。

其他加密算法

常见的加密算法之DES

常见的加密算法之3DES

常见的加密算法之RSA

常见的加密算法之DSA

常见的加密算法之ECC

 

 

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