【密码学】AES加密算法图解

来源:互联网 发布:js继承 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 02:40

参考源AES加密算法图解
参考文献高级加密标准
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简介:

AES( Advanced Encryption Standard),在密码学中又称为Rijndael加密算法,是美国联邦政府采用的一种区块加密算法。这个标准用来替代原先的DES,已经被多方分析且广为全世界所使用。经过五年的甄选流程,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。2006年,高级加密标准已然成为对称密钥加密中最流行的算法之一。

严格地说,AESRijndael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。加密过程中使用的密钥是由Rijndael密钥生成方案产生。

大多数AES计算是在一个特别的有限域完成的。

AES加密过程是在一个4×4的字节矩阵上运作,这个矩阵又称为“状态(state)”,其初值就是一个明文区块(矩阵中一个元素大小就是明文区块中的一个Byte)。(Rijndael加密法因支持更大的区块,其矩阵行数可视情况增加)加密时,各轮AES加密循环(除最后一轮外)均包含4个步骤:

  • AddRoundKey:矩阵中的每一个字节都与该次轮秘钥(round key)做XOR运算;每个子密钥由密钥生成方案产生。
  • SubBytes:通过个非线性的替换函数,用查找表的方式把每个字节替换成对应的字节。
  • ShiftRows:将矩阵中的每个横列进行循环式移位。
  • MixColumns:为了充分混合矩阵中各个直行的操作。这个步骤使用线性转换来混合每列的四个字节。

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