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aes幾輪加密

發布時間:2023-07-22 06:08:16

㈠ 設置無線路由器加密演算法aes是什麼意思

AES(The Advanced Encryption Standard)是美國國家標准與技術研究所用於加密電子數據的規范。AES加密數據塊分組長度必須為128比特,密鑰長度可以是128比特、192比特、256比特中的任意一個(如果數據塊及密鑰長度不足時,會補齊)。
AES加密有很多輪的重復和變換。大致步驟如下:1、密鑰擴展(KeyExpansion),2、初始輪(Initial
Round),3、重復輪(Rounds),每一輪又包括:SubBytes、ShiftRows、MixColumns、AddRoundKey,4、
最終輪(Final Round),最終輪沒有MixColumns。

㈡ AES加密的詳細過程是怎麼樣的

詳細過程如下圖:

AES加密標准又稱為高級加密標准Rijndael加密法,是美國國家標准技術研究所NIST旨在取代DES的21世紀的加密標准。AES的基本要求是,採用對稱分組密碼體制,密鑰長度可以為128、192或256位,分組長度128位,演算法應易在各種硬體和軟體上實現。

1998年NIST開始AES第一輪分析、測試和徵集,共產生了15個候選演算法。

1999年3月完成了第二輪AES2的分析、測試。2000年10月2日美國政府正式宣布選中比利時密碼學家Joan Daemen和Vincent Rijmen提出的一種密碼演算法Rijndael作為AES的加密演算法。

AES加密數據塊和密鑰長度可以是128b、192b、256b中的任意一個。AES加密有很多輪的重復和變換。

㈢ 輕量級 加密演算法 有哪幾種

注:(以下內容我是從網上找的,不知道能不能幫到你..這些問題我也不怎麼懂!!)
1.AES(Advanced Encryption Standard),
AES是一個使用128為分組塊的分組加密演算法,分組塊和128、192或256位的密鑰一起作為輸入,對4×4的位元組數組上進行操作。AES的每一輪加密都包含4個階段,分別是AddRoundKey,SubBytes,ShiftRows,和MixColumns。眾所周之AES是種十分高效的演算法,尤其在8位架構中,這源於它面向位元組的設計。
AES 適用於8位的小型單片機或者普通的32位微處理器,並且適合用專門的硬體實現,硬體實現能夠使其吞吐量(每秒可以到達的加密/解密bit數)達到十億量級。同樣,其也適用於RFID系統。[3]高效的實現和演算法的免費使用為AES在無線區域網和後來出現的相關協議中的應用鋪平了道路。
2.DESL(Data Encryption Standard Lightweight Extension),
數據加密標准(DES)是由美國聯邦信息處理標准在1976年為美國選出的一種加密演算法。作為一個分組加密演算法,DES在64位大小的分組快上進行操作,其密鑰同樣也是64位。[10]DES的大致結構由Feistel網路組成,此網路中包括含有8個S-Boxes的16次完全相同的基本輪回,一次初始排列,一次最終排列和一個獨立的密鑰次序表。
3.XXTEA
TEA微型加密演算法最初是由David Wheeler和Roger Needham在1994年以Fast Software Encryption工作室的名義發表的,設計的重點在於描述與實現的簡單性。它是一種分組加密演算法,以128位的密鑰對64位的分組塊進行操作。[6]TEA遭受到等效密鑰的困擾——每個密鑰與其他是那個密鑰是等效的,也就是說有效的密鑰長度只有126位。此演算法易受到相關密鑰(Related Key)攻擊法的攻擊。

㈣ AES128和AES256主要區別和安全程度是多少

加密密鑰扮答慧長度不同加密輪數不同128是16byte密鑰10輪加密256是廳答32byte密鑰14輪加密。AES256安全程度更高舉肆

㈤ Advanced Encryption Standard(AES) 加密演算法簡介

AES(The Advanced Encryption Standard)是美國國家標准與技術研究所用於加密電子數據的規范。它被預期能成為人們公認的加密包括金融、電信和政府數字信息的方法。美國國家標准與技術研究所(NIST)在2002年5月26日建立了新的高級數據加密標准(AES)規范。AES是一個新的可以用於保護電子數據的加密演算法。

1998年National Institute of Standards and Technology(NIST)開始AES第一輪分析、測試和徵集,共產生了15個候選演算法。其中包括CAST-256, CRYPTON, DEAL, DFC, E2, FROG, HPC, LOKI97, MAGENTA, MARS,RC6, Rijndael, SAFER+, Serpent, Twofish。 其中五個候選演算法進入第二輪: MARS, RC6, Rijndael, Serpent, andTwofish. 1999年3月完成了第二輪AES2的分析、測試,最終確認Rijndael演算法獲得勝利。NIST於2002年5月26日制定了新的高級加密標准(AES)規范。

AES是典型的對稱加密演算法,應用廣泛。數據發信方將明文和加密密鑰一起經過特殊加密演算法處理後,使其變成復雜的加密密文發送出去。收信方收到密文後,若想解讀原文,則需要使用加密用過的密鑰及相同演算法的逆演算法對密文進行解密,才能使其恢復成可讀明文。在對稱加密演算法中,使用的密鑰只有一個,發收信雙方都使用這個密鑰對數據進行加密和解密,這就要求解密方事先必須知道加密密鑰。其優點是對稱加密演算法的特點是演算法公開、計算量小、加密速度快、加密效率高。不足之處是,雙方都使用同樣鑰匙,安全性得不到保證。

在此扯一下題外話,不對稱加密演算法,比如著名的RSA演算法,使用兩把完全不同但又是完全匹配的一對鑰匙----公鑰和私鑰。在使用不對稱加密演算法加密文件時,只有使用匹配的一對公鑰和私鑰,才能完成對明文的加密和解密過程。加密明文時採用公鑰加密,解密密文時使用私鑰才能完成,而且加密者知道收信方的公鑰,只有解密者才是唯一知道自己私鑰的人。

AES演算法基於排列和置換運算。排列是對數據重新進行安排,置換是將一個數據單元替換為另一個。AES使用幾種不同的方法來執行排列和置換運算。AES是一個迭代的、對稱密鑰分組的密碼,它可以使用128、192和256位密鑰,並且用128位(16位元組)分組加密和解密數據。與公共密鑰加密使用密鑰對不同,對稱密鑰密碼使用相同的密鑰加密和解密數據。通過分組密碼返回的加密數據的位數與輸入數據相同。迭代加密使用一個循環結構,在該循環中重復置換和替換輸入數據。密碼學簡介據記載,公元前400年,古希臘人發明了置換密碼。1881年世界上的第一個電話保密專利出現。在第二次世界大戰期間,德國軍方啟用「恩尼格瑪」密碼機,密碼學在戰爭中起著非常重要的作用。

AES加密過程是在一個4×4的位元組矩陣上運作,這個矩陣又稱為「state」,其初值就是一個明文區塊(矩陣中一個元素大小就是明文區塊中的一個Byte)。加密時,各輪AES加密循環(除最後一輪外)均包含4個步驟:

1.AddRoundKey — 矩陣中的每一個位元組都與該次round key做XOR運算;每個子密鑰由密鑰生成方案產生。
2.SubBytes — 通過一個非線性的替換函數,用查找表的方式把每個位元組替換成對應的位元組。
3.ShiftRows — 將矩陣中的每個橫列進行循環式移位。
4.MixColumns — 為了充分混合矩陣中各個直行的操作。這個步驟使用線性轉換來混合每內聯的四個位元組。

㈥ 如何使用java對密碼加密 加密方式aes

Java有相關的實現類:具體原理如下
對於任意長度的明文,AES首先對其進行分組,每組的長度為128位。分組之後將分別對每個128位的明文分組進行加密。
對於每個128位長度的明文分組的加密過程如下:
(1)將128位AES明文分組放入狀態矩陣中。
(2)AddRoundKey變換:對狀態矩陣進行AddRoundKey變換,與膨脹後的密鑰進行異或操作(密鑰膨脹將在實驗原理七中詳細討論)。
(3)10輪循環:AES對狀態矩陣進行了10輪類似的子加密過程。前9輪子加密過程中,每一輪子加密過程包括4種不同的變換,而最後一輪只有3種變換,前9輪的子加密步驟如下:
● SubBytes變換:SubBytes變換是一個對狀態矩陣非線性的變換;
● ShiftRows變換:ShiftRows變換對狀態矩陣的行進行循環移位;
● MixColumns變換:MixColumns變換對狀態矩陣的列進行變換;
● AddRoundKey變換:AddRoundKey變換對狀態矩陣和膨脹後的密鑰進行異或操作。
最後一輪的子加密步驟如下:
● SubBytes變換:SubBytes變換是一個對狀態矩陣非線性的變換;
● ShiftRows變換:ShiftRows變換對狀態矩陣的行進行循環移位;
● AddRoundKey變換:AddRoundKey變換對狀態矩陣和膨脹後的密鑰進行異或操作;
(4)經過10輪循環的狀態矩陣中的內容就是加密後的密文。
AES的加密演算法的偽代碼如下。

在AES演算法中,AddRoundKey變換需要使用膨脹後的密鑰,原始的128位密鑰經過膨脹會產生44個字(每個字為32位)的膨脹後的密鑰,這44個字的膨脹後的密鑰供11次AddRoundKey變換使用,一次AddRoundKey使用4個字(128位)的膨脹後的密鑰。
三.AES的分組過程
對於任意長度的明文,AES首先對其進行分組,分組的方法與DES相同,即對長度不足的明文分組後面補充0即可,只是每一組的長度為128位。
AES的密鑰長度有128比特,192比特和256比特三種標准,其他長度的密鑰並沒有列入到AES聯邦標准中,在下面的介紹中,我們將以128位密鑰為例。
四.狀態矩陣
狀態矩陣是一個4行、4列的位元組矩陣,所謂位元組矩陣就是指矩陣中的每個元素都是一個1位元組長度的數據。我們將狀態矩陣記為State,State中的元素記為Sij,表示狀態矩陣中第i行第j列的元素。128比特的明文分組按位元組分成16塊,第一塊記為「塊0」,第二塊記為「塊1」,依此類推,最後一塊記為「塊15」,然後將這16塊明文數據放入到狀態矩陣中,將這16塊明文數據放入到狀態矩陣中的方法如圖2-2-1所示。

塊0

塊4

塊8

塊12

塊1

塊5

塊9

塊13

塊2

塊6

塊10

塊14

塊3

塊7

塊11

塊15

圖2-2-1 將明文塊放入狀態矩陣中
五.AddRoundKey變換
狀態矩陣生成以後,首先要進行AddRoundKey變換,AddRoundKey變換將狀態矩陣與膨脹後的密鑰進行按位異或運算,如下所示。

其中,c表示列數,數組W為膨脹後的密鑰,round為加密輪數,Nb為狀態矩陣的列數。
它的過程如圖2-2-2所示。

圖2-2-2 AES演算法AddRoundKey變換
六.10輪循環
經過AddRoundKey的狀態矩陣要繼續進行10輪類似的子加密過程。前9輪子加密過程中,每一輪要經過4種不同的變換,即SubBytes變換、ShiftRows變換、MixColumns變換和AddRoundKey變換,而最後一輪只有3種變換,即SubBytes變換、ShiftRows變換和AddRoundKey變換。AddRoundKey變換已經討論過,下面分別討論餘下的三種變換。
1.SubBytes變換
SubBytes是一個獨立作用於狀態位元組的非線性變換,它由以下兩個步驟組成:
(1)在GF(28)域,求乘法的逆運算,即對於α∈GF(28)求β∈GF(28),使αβ =βα = 1mod(x8 + x4 + x3 + x + 1)。
(2)在GF(28)域做變換,變換使用矩陣乘法,如下所示:

由於所有的運算都在GF(28)域上進行,所以最後的結果都在GF(28)上。若g∈GF(28)是GF(28)的本原元素,則對於α∈GF(28),α≠0,則存在
β ∈ GF(28),使得:
β = gαmod(x8 + x4 + x3 + x + 1)
由於g255 = 1mod(x8 + x4 + x3 + x + 1)
所以g255-α = β-1mod(x8 + x4 + x3 + x + 1)
根據SubBytes變換演算法,可以得出SubBytes的置換表,如表2-2-1所示,這個表也叫做AES的S盒。該表的使用方法如下:狀態矩陣中每個元素都要經過該表替換,每個元素為8比特,前4比特決定了行號,後4比特決定了列號,例如求SubBytes(0C)查表的0行C列得FE。
表2-2-1 AES的SubBytes置換表

它的變換過程如圖2-2-3所示。

圖2-2-3 SubBytes變換
AES加密過程需要用到一些數學基礎,其中包括GF(2)域上的多項式、GF(28)域上的多項式的計算和矩陣乘法運算等,有興趣的同學請參考相關的數學書籍。
2.ShiftRows變換
ShiftRows變換比較簡單,狀態矩陣的第1行不發生改變,第2行循環左移1位元組,第3行循環左移2位元組,第4行循環左移3位元組。ShiftRows變換的過程如圖2-2-4所示。

圖2-2-4 AES的ShiftRows變換
3.MixColumns變換
在MixColumns變換中,狀態矩陣的列看作是域GF(28)的多項式,模(x4+1)乘以c(x)的結果:
c(x)=(03)x3+(01)x2+(01)x+(02)
這里(03)為十六進製表示,依此類推。c(x)與x4+1互質,故存在逆:
d(x)=(0B)x3+(0D)x2+(0G)x+(0E)使c(x)•d(x) = (D1)mod(x4+1)。
設有:

它的過程如圖2-2-5所示。

圖2-2-5 AES演算法MixColumns變換
七.密鑰膨脹
在AES演算法中,AddRoundKey變換需要使用膨脹後的密鑰,膨脹後的密鑰記為子密鑰,原始的128位密鑰經過膨脹會產生44個字(每個字為32位)的子密鑰,這44個字的子密鑰供11次AddRoundKey變換使用,一次AddRoundKey使用4個字(128位)的膨脹後的密鑰。
密鑰膨脹演算法是以字為基礎的(一個字由4個位元組組成,即32比特)。128比特的原始密鑰經過膨脹後將產生44個字的子密鑰,我們將這44個密鑰保存在一個字數組中,記為W[44]。128比特的原始密鑰分成16份,存放在一個位元組的數組:Key[0],Key[1]……Key[15]中。
在密鑰膨脹演算法中,Rcon是一個10個字的數組,在數組中保存著演算法定義的常數,分別為:
Rcon[0] = 0x01000000
Rcon[1] = 0x02000000
Rcon[2] = 0x04000000
Rcon[3] = 0x08000000
Rcon[4] = 0x10000000
Rcon[5] = 0x20000000
Rcon[6] = 0x40000000
Rcon[7] = 0x80000000
Rcon[8] = 0x1b000000
Rcon[9] = 0x36000000
另外,在密鑰膨脹中包括其他兩個操作RotWord和SubWord,下面對這兩個操作做說明:
RotWord( B0,B1,B2,B3 )對4個位元組B0,B1,B2,B3進行循環移位,即
RotWord( B0,B1,B2,B3 ) = ( B1,B2,B3,B0 )
SubWord( B0,B1,B2,B3 )對4個位元組B0,B1,B2,B3使用AES的S盒,即
SubWord( B0,B1,B2,B3 ) = ( B』0,B』1,B』2,B』3 )
其中,B』i = SubBytes(Bi),i = 0,1,2,3。
密鑰膨脹的演算法如下:

八.解密過程
AES的加密和解密過程並不相同,首先密文按128位分組,分組方法和加密時的分組方法相同,然後進行輪變換。
AES的解密過程可以看成是加密過程的逆過程,它也由10輪循環組成,每一輪循環包括四個變換分別為InvShiftRows變換、InvSubBytes變換、InvMixColumns變換和AddRoundKey變換;
這個過程可以描述為如下代碼片段所示:

九.InvShiftRows變換
InvShiftRows變換是ShiftRows變換的逆過程,十分簡單,指定InvShiftRows的變換如下。
Sr,(c+shift(r,Nb))modNb= Sr,c for 0 < r< 4 and 0 ≤ c < Nb
圖2-2-6演示了這個過程。

圖2-2-6 AES演算法InvShiftRows變換
十.InvSubBytes變換
InvSubBytes變換是SubBytes變換的逆變換,利用AES的S盒的逆作位元組置換,表2-2-2為InvSubBytes變換的置換表。
表2-2-2 InvSubBytes置換表

十一.InvMixColumns變換
InvMixColumns變換與MixColumns變換類似,每列乘以d(x)
d(x) = (OB)x3 + (0D)x2 + (0G)x + (0E)
下列等式成立:
( (03)x3 + (01)x2 + (01)x + (02) )⊙d(x) = (01)
上面的內容可以描述為以下的矩陣乘法:

十二.AddRoundKey變換
AES解密過程的AddRoundKey變換與加密過程中的AddRoundKey變換一樣,都是按位與子密鑰做異或操作。解密過程的密鑰膨脹演算法也與加密的密鑰膨脹演算法相同。最後狀態矩陣中的數據就是明文。

㈦ aes是什麼意思

aes的意思是:

1、密碼學中的高級加密標准(Advanced Encryption Standard,AES),又稱Rijndael加密法,是美國聯邦政府採用的一種區塊加密標准。

2、原子發射光譜原子發射光譜法(Atomic Emission Spectrometry,簡稱AES),是利用物質在熱激發或電激發下,不同元素的原子或離子發射特徵光譜的差別來判斷物質的組成,並進而進行元素的定性與定量分析的方法。

AES加密

AES加密過程又包括一個作為初始輪的初始密鑰加法(AddRoundKey),接著進行9次輪變換(Round),最後再使用一個輪變換(FinalRound),如圖2.1 AES演算法加密實現過程所示。

每一次Round均由SubBytes,ShiftRows,MixColumns和AddRoundKey共4個步驟構成,FinalRound包含除MixColumns這一步外的其他3個步驟。輪變換及其每一步均作用在中間結果上,將該中間結果稱為狀態,可以形象地表示為一個4*4 B的矩陣。

㈧ aes演算法步驟

aes演算法由四個不同的變換組成,包括一個置換和三個替代:

位元組代替(SubBytes):用一個S盒完成分組的位元組到位元組的代替。

行移位(ShiftRows):一個簡單的置換。

列混淆(MixColumns):利用域GF(28)上的算術特性的一個代替。

輪密鑰加(AddRoundKey):當前分組和擴展密鑰的一部分進行按位XOR(異或)。

輸入的密鑰被擴展成由44個32位子所組成的數組w[i],由上圖可知,每輪有四個不同的字(128位)作為該輪到密鑰。

對加密和解密的操作,演算法由輪密鑰加開始,接著執行9輪迭代運算,每輪都包含所有4個階段的代替,接著是第10輪的三個階段。

僅僅在輪密鑰加階段使用密鑰。由於這個原因,該演算法以輪密鑰加開始,以輪密鑰加結束。

㈨ AES DES加密有什麼區別啊

AES和DES加密的區別:
1、密鑰長度不同
AES 密鑰長度可以是 128 位,192 位和 256 位。DES 密鑰長度在 DES 中為 56 位。
2、輪數不同
AES 輪數取決於密鑰長度:10 (128 位), 12 (192 位) 或 14 (256 位)。DES 涉及 16 輪相同的操作。
3、原理不同
AES 結構基於置換排列網路。DES 結構基於 feistal 網路。
4、安全性不同
AES 比 DES 密碼更安全,並且是事實上的世界標准。由於 DES 具有已知漏洞,因此很容易被破壞。 3DES (三重 DES) 是 DES 的一種變體,它比通常的 DES 安全。
5、回合不同
AES 中的回合為:位元組替換,移位行,混合列和鍵添加。DES 中的回合為:擴展,帶回合鍵的 XOR 操作,替換和置換。
6、加密不同
AES 可以加密 128 位純文本。DES 可以加密 64 位純文本。

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