我的编程空间,编程开发者的网络收藏夹
学习永远不晚

AES加密算法

短信预约 -IT技能 免费直播动态提醒
省份

北京

  • 北京
  • 上海
  • 天津
  • 重庆
  • 河北
  • 山东
  • 辽宁
  • 黑龙江
  • 吉林
  • 甘肃
  • 青海
  • 河南
  • 江苏
  • 湖北
  • 湖南
  • 江西
  • 浙江
  • 广东
  • 云南
  • 福建
  • 海南
  • 山西
  • 四川
  • 陕西
  • 贵州
  • 安徽
  • 广西
  • 内蒙
  • 西藏
  • 新疆
  • 宁夏
  • 兵团
手机号立即预约

请填写图片验证码后获取短信验证码

看不清楚,换张图片

免费获取短信验证码

AES加密算法

AES算法原理

  1. 对称加密算法(用于取代DES算法,发展历史DES-3DES-AES)
  2. 明文长度固定为128位(DES:64位),密钥长度可128位、192位、256位(DES:64位)

加密原理

最终轮没有列混合运算!

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-HlJyNQEK-1675004895822)(AES加密算法.assets/image-20220304212738115.png)]

字节顺序

因为AES明文加密每组为128bit,16byte = 128bit,它的排列方式为如下(字节为单位):

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ufcpZeRU-1675004895824)(AES加密算法.assets/image-20220304213336535.png)]

1. 初始变化

将每组的明文128bit和密钥的128bit进行异或得到一轮初始变换

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-hbD7C7Ji-1675004895827)(AES加密算法.assets/image-20220307121905640.png)]

2. 9轮循环运算

2.1 字节代还

通过上面得到了一个和子密钥异或完的64byte(128bit)数据,然后将每个字节看作一个x,y坐标,到S-BOX表中进行索引值,并填入原来的位置,如图:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-88XljAYr-1675004895832)(AES加密算法.assets/image-20220307122535209.png)]

最终替换完成表的数据为如下图:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-pwDeWosP-1675004895837)(AES加密算法.assets/image-20220307122623982.png)]

2.2 行移位

同样将数据分为16个字节,以字节为单位进行行移位,第一行不变,第二行向左移动1byte,第三行向左移动2byte,第四行向左移动3byte。例子步骤如图所示:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-S9DLwGoM-1675004895842)(AES加密算法.assets/image-20220307170149307.png)]

2.3 列混合

将拿到的16个字节矩阵进行左乘一个固定的4*4的矩阵(相乘算法看下面列混合相乘章节)。例子步骤如图所示:

比如:第一行:(02,03,01,01) * (d4,bf,5d,30) = (02 * d4) xor (03 * bf) xor 5d xor 30 = 04

第二行:(01,02,03,01) * (e0,b4,52,ae) = e0 xor (02 * b4) xor (03 * 52) xor ae = cb

第三行:(01,01,02,03) * (b8,41,11,f1) = d3

第三行:(03,01,01,02) * (1e,27,98,e5) = 4c

补充:(01,02,03,01) * (e0,b4,52,ae) = 66

在这里插入图片描述

2.4 轮密钥加

将列混合后的数据与经过轮密钥后的子密钥子密钥由来看下面密钥加密章节)进行列对列异或,得到新的数据

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-2NM9B57e-1675004895847)(AES加密算法.assets/image-20220307171538657.png)]

3. 最终轮

在经过前面的9轮步骤后,第十次加密时,不采用列混合步骤其他步骤一样,完成最终的明文加密到密文

密钥加密

当密钥为16byte时(128bit)先将该数据进行列分类,例子如图所示:其中i的取值分为2种情况,如下图思维图所示,其中T()表示一个轮函数

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-XLZGzpLR-1675004895855)(AES加密算法.assets/image-20220307173256206.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Pe19fTvE-1675004895858)(AES加密算法.assets/image-20220307174249600.png)]

字循环:将1个字(Word)中4个字节(byte)循环左移1个字节,即[b[0],b[1],b[2],b[3]] -> [b[1],b[2],b[3],b[0]]

字节代换:对字循环的结果使用S盒进行字节代换,S盒如下图1所示

轮常量异或:将字节代换的结果用轮常量Rco[j]进行异或,j表示轮数,轮常量表如图2:

​ 图一:S盒

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-vlwOI073-1675004895862)(AES加密算法.assets/image-20220307180512025.png)]

​ 图二:轮常量表

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-7IiBjlyj-1675004895865)(AES加密算法.assets/image-20220307181322455.png)]

那么T(W[3]) 可计算为[09,cf,4f,3c] -----> [cf,4f,3c,09] ------> [8a,84,eb,01] -------> [8b,84,eb,01]

设i = 4,这里i是4的倍数表示为W[4] = W[0] xor T(W[3]) 其中T由字循环、字节代换、轮常量异或组成。

W[4] = [2b,7e,15,16] xor [8b,84,eb,01] = [a0,fa,fe,17]

设i = 5,那么不是4的倍数则表示为W[5] = W[1] xor W[4]

W[5] = [28,ae,d2,a6] xor [a0,fa,fe,17] = [88,54,2c,b1]

最后经过10轮加密后的密钥为如图所示:每一轮的密钥对应每一轮的明文加密(比如我在第一轮加密就使用Round key 1依此类推)

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-rCfhX6mp-1675004895871)(AES加密算法.assets/image-20220307182218212.png)]

列混合相乘

在一个数(记为a)与2相乘时:

​ 先转换为二进制->(00000010) * (a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0) 当a7为0时算术左移一位-> (a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 0) ,当a7不为0时 (a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 0) xor (00011011)

在一个数(记为a)与3相乘时:

​ 先转换为二进制->(00000011) * (a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0) = (00000010 xor 00000001) * (a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0) = (00000010 * (a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0)) xor (a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0) ####可理解为a乘以2再加上一个a

在一个数(记为a)与4相乘时:

​ 先转换为二进制->(00000100) * (a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0) = 00000010* 00000010 * (a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0)

例题1:求 2 * 0xd4= 00000010 * 11010100 #这里的a7为1= 10101000 xor 00011011 #那么就是0xd4算术左移一位,取异或值= 10110011例题2: 求 3 * 0xbf= (00000011 * 10111111)= (00000010 * 10111111) xor 10111111  #这里的a7为1= (01111110 xor 00011011 ) xor 10111111 = 11011010例题3: (02 * b4) xor (03 * 52)= (00000010 * 10110100) xor (00000011 * 01010010)= (01101000 xor 00011011) xor ((00000010 * 01010010) xor 01010010)= (01101000 xor 00011011) xor (10100100 xor 01010010)= 10000101
byte x=0x3,byte y=0x63 求x*y= (00000011 * 01100011)= (00000010 * 01100011) xor  01100011= 11000110 xor 01100011= 0xa5

来源地址:https://blog.csdn.net/csdn546229768/article/details/128795464

免责声明:

① 本站未注明“稿件来源”的信息均来自网络整理。其文字、图片和音视频稿件的所属权归原作者所有。本站收集整理出于非商业性的教育和科研之目的,并不意味着本站赞同其观点或证实其内容的真实性。仅作为临时的测试数据,供内部测试之用。本站并未授权任何人以任何方式主动获取本站任何信息。

② 本站未注明“稿件来源”的临时测试数据将在测试完成后最终做删除处理。有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com QQ/279061341

AES加密算法

下载Word文档到电脑,方便收藏和打印~

下载Word文档

猜你喜欢

2023-09-03

什么是AES加密算法

AES加密算法(Advanced Encryption Standard,高级加密标准)是一种对称加密算法,由美国国家标准与技术研究院(NIST)于2001年发布,用于替代早期的数据加密标准(DES)。AES算法使用的密钥长度可以是128位
2023-09-20

JavaScript学习 -AES加密算法

在实际应用中,我们必须小心处理AES密钥,以防止密钥泄露。一种常见的方法是将密钥保存在前端代码之外,例如服务器端,通过安全的通信渠道获取。另外,可以使用一些安全存储技术,如Web Storage或HttpOnly Cookie,将密钥保存在

Android编程加密算法小结(AES、Base64、RAS加密算法)

本文实例总结了Android编程加密算法。分享给大家供大家参考,具体如下: android常用加密算法之Base64加密算法:package com.long; /*** Copyright (C) 2010 The Android Ope
2022-06-06

C#中如何实现AES算法加密

这篇文章主要介绍了C#中如何实现AES算法加密的相关知识,内容详细易懂,操作简单快捷,具有一定借鉴价值,相信大家阅读完这篇C#中如何实现AES算法加密文章都会有所收获,下面我们一起来看看吧。先上效果图文件和加密文件之间的转换。先添加辅助类
2023-07-05

C#中实现AES算法加密解读

这篇文章主要介绍了C#中实现AES算法加密实例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教
2023-02-26

python aes 加密

python 进行aes 加密报错,windows pip install pycryptodome 安装Cryptolinux pip install pycrypto 1 import base64 2 3 from Crypto.C
2023-01-31

Golang如何实现AES对称加密算法

本篇内容主要讲解“Golang如何实现AES对称加密算法”,感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习“Golang如何实现AES对称加密算法”吧!前置知识在正式学习加密解密之前,首先看看如何生成
2023-07-05

浅析AES加密算法的硬件设计方法

本文简要介绍了一种AES的流水线结构的IP核设计方法,目前采用的是与CPU同源同频[2]的时钟,当然,推荐与处理器时钟做异步处理,并且配合DMA(Direct Memory Access,直接存储器访问 )使用,这会使得AES工作在接近自身
AES加密2024-12-03

PHP AES 加密解密

PHP 有一个使用 PHP 的 AES 方法加密和解密字符串的内置扩展。函数 openssl_encrypt() 用于加密字符串,openssl_decrypt() 用于解密字符串。在 PHP 中使用 Open SSL 函数加密和解密字符串
PHP AES 加密解密
2024-02-27

DataVault软件AES-1024加密算法现实攻击

研究人员Sylvain Pelissier发现ENC Security开发和被多个硬件设备厂商广泛使用的DataVault加密软件中存在安全漏洞,攻击者利用该漏洞可以获取用户的密码。

Golang实现AES对称加密算法实例详解

所谓对称加密是指在加密和解码时使用同一密钥的加密方式,下面这篇文章主要给大家介绍了关于Golang实现AES对称加密算法的相关资料,文中通过实例代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下
2023-02-21

DES/3DES/AES加密

数据加密算法DES数据加密算法(Data EncryptionAlgorithm,DEA)的数据加密标准(Data Encryption Standard,DES)是规范的描述,它出自 IBM的研究工作,并在 1997 年被美国政府正式采纳
2023-01-31

Android数据加密之Aes加密

前言:项目中除了登陆,支付等接口采用rsa非对称加密,之外的采用aes对称加密,今天我们来认识一下aes加密。 其他几种加密方式: Android数据加密之Rsa加密 Android数据加密之Aes加密 Android数据加密之Des
2022-06-06

Java实现加密(一)AES加解密

目录 1.背景知识2.AES简介3.AES的加密过程(AES处理单位:字节)4.Java实现4.1 生成密钥和偏移量4.2 AESUtil.java 源码4.3 执行结果4.4 线上验证 1.背景知识 在密码学中,加
2023-08-18

编程热搜

目录