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aes原理

AES(Advanced Encryption Standard)加密算法是一種廣泛使用的對稱加密算法,用於保護數據的安全傳輸。以下是AES加密算法的基本原理和工作流程:

密鑰長度和分組大小:

AES支持三種密鑰長度:128位、192位和256位。

明文被分成固定長度的塊,通常為128位(16位元組)。

加密過程:

初始變換:明文與初始子密鑰進行異或操作,以產生加密過程中的第一個狀態。

九輪循環:每輪包括位元組代換(SubBytes)、行移位(ShiftRows)、列混合(MixColumns)和輪密鑰加(AddRoundKey)四個步驟。這些步驟共同作用,對數據塊進行複雜的變換。

最終輪運算:最後一輪不包括列混合步驟,其餘步驟與前九輪相同。

密鑰擴展:

使用一個固定的算法將初始密鑰擴展為多個輪密鑰。對於128位密鑰,會生成10個輪密鑰;對於192位和256位密鑰,輪密鑰的數量會相應增加。

解密過程:

解密過程是加密過程的逆過程,包括相同的步驟,但順序相反。

AES算法的優點包括其高強度、高速度和易於實現。它已經被廣泛採用,包括在許多軟體和硬體設備中支持。AES算法的複雜性使得它難以遭受傳統的密碼分析攻擊,如差分密碼分析等。