萬萬沒想到(aes加密解密原理及流程)aes加解密算法實現(xiàn),AES加解密流程及實現(xiàn),天津工業(yè)大學排名,
目錄:
1.aes加密解密過程
2.aes加密解密流程圖
3.aes的加解密過程
4.aes加密和解密
5.aes加密解密工具類
6.aes加解密算法實現(xiàn)實驗報告
7.aes加密算法破解
8.aes加密在線解密
9.簡述aes的加密和解密過程
10.aes加密解密速度
1.aes加密解密過程
AES加密對于現(xiàn)代密碼學來說,如果從秘鑰的數(shù)量劃分可以分為對稱密碼學和非對稱密碼學,對稱加密只使用一把秘鑰加解密,非對稱加密則通過公鑰和私鑰兩個秘鑰加解密對稱加密非對稱加密DES、3DES、AES等RSA 和 ECC等
2.aes加密解密流程圖
對稱加密由于使用同一把秘鑰加解密,因此速度比較快,適合于數(shù)據(jù)量比較大的加解密AES是一種解九爺分組密碼 分組長度為128位(16字節(jié)),根據(jù)密鑰長度可分為AES-128 AES-192和AES-256,密鑰長度不同,AES的加密輪數(shù)也不同。

3.aes的加解密過程
AES加密AES的工作模式分為ECB、CBC、CFB等ECB是最簡單和最早的模式,首先是密鑰擴展,將加密的數(shù)據(jù)按照16字節(jié)的大小分成若干組,對每組都用同樣的密鑰加密CBC和ECB的區(qū)別就是添加了一個初始向量(16字節(jié)),在將密鑰分成若干組之后,第一組與初始化向量異或之后再進行與ECB相同的加密流程,后面的每一組都與上一組的密文進行異或之后再與密鑰加密。
4.aes加密和解密
后面僅以128位的ECB模式舉例

5.aes加密解密工具類
A解九爺ES:128位的ECB模式AES流程AES的具體步驟主要分為密鑰擴展、字節(jié)代換、行移位、列混合、和輪密鑰加。

6.aes加解密算法實現(xiàn)實驗報告
AES的五大步驟密鑰擴展AES的加密過程是在一個4*4的字節(jié)矩陣上實現(xiàn)的。密鑰擴展的目的是將一個128位的密鑰擴展10次變成11個128位的秘鑰來用于接下來的輪密鑰加操作。

7.aes加密算法破解
密鑰擴展當i是4的倍數(shù)時 要計算Wi,需要先將Wi-1進行左移1個字節(jié)(向上移動表示左移)的操作、然后用給定的sBox替換(字節(jié)代換),進行sBox替換的時候需要將被替換的字節(jié)按照高4位做x坐標,低4位做y坐標在sBox中找到替換到的字節(jié)表示。
8.aes加密在線解密解九爺
最后再將得到的字節(jié)序列與Wi-4和輪常數(shù)(輪常數(shù)是通過右邊的方法計算得到的)進行異或得到Wi的字節(jié)序列當i不是4的倍數(shù)時,Wi就是Wi-1和Wi-4的異或結果重復計算40次得到其余10輪的輪密鑰,構成11輪的輪密鑰。
9.簡述aes的加密和解密過程
輪常數(shù)生成代碼voidAES::rCon(u_char*a,intn){u_charc=1;for(inti=0;i
10.aes加密解密速度
c;a[1]=a[2]=a[3]=0;}字節(jié)代換字節(jié)代換就是將被替換的字節(jié)按照高4位做x坐標,低4位做y坐標在sBox中找到替換到的字節(jié)表示sBox是通過一種特定的(求有限域內(nèi)各解九爺元素的乘法逆元和仿射變換的)方式得到的16*16的矩陣,就比如是4f這個字節(jié)在sBox中就是第4行第15列的字節(jié)0x84代替0X4f。
解密時的字節(jié)代換是通過一個逆sBox得到,代換操作和加密時一樣。

字節(jié)代換行移位接下來是行移位,第一行不變,第二行左移1個字節(jié),第三行左移2個字節(jié),第四行左移3個字節(jié)解密時的行移就是相反的,第一行還是不變,第二行左移3個字節(jié),第三行左移2個字節(jié),第四行左移1個字節(jié)

行移位列混合

列混合列混合是AES算法中最復雜的部分,它混合了輸入的每一列,使得輸入的每個字節(jié)都會影響到輸出的四個字節(jié)分別將當前組中的每一列乘一個固定矩陣,這里的矩陣乘法和一般的矩陣乘法不同,就像下面這張圖解九爺一樣,乘的結果在相加時用的是異或運算,最后用結果取代原字節(jié)序列。

列混合的具體實現(xiàn)這里直接貼一下維基百科上的列混合實現(xiàn),這個實現(xiàn)做了一些簡化,通過使用移位和異或替換乘2,使用與異或相結合的乘2代替乘3。

維基百科列混合實現(xiàn)輪密鑰加輪密鑰加就是將列混合得到的結果中的每一列分別與密鑰中的每一列做異或,然后取代原字節(jié)序列,實現(xiàn)也很簡單,就是一個異或操作。

輪密鑰加完整加/解密流程加解密就是把之前的幾個操作整合起來,這里還是拿最簡單的AES-128位、ECB模式舉例,128位對應的加密輪數(shù)是10輪,其中輪密鑰加累計11次,通過之前的介紹我們知道只有輪密鑰中會用到密鑰,初始密鑰的長度為128位16字節(jié)經(jīng)過10解九爺次擴展之后正好滿足11次輪密鑰加的需要。
擴展完密鑰之后就是如下圖所示正式的加密流程,先是1輪的輪密鑰加,接下來是9輪的字節(jié)代換、行移位、列混合、輪密鑰加組成的運算組最后1輪只有字節(jié)代換、行移位和輪密鑰加,沒有了列混合,原因是為了使加解密的結構更相似而且最后一輪的列混合經(jīng)過證明不會提高或者降低密碼的安全性,因為列混合是AES最復雜的一層操作,去掉之后還可以提升計算速度等。

AES加密流程下面解密的時候就是加密的逆運算,逆的字節(jié)代換和逆行移位的先后順序可以顛倒的。

AES解密流程