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aes加密後長什麼樣子

發布時間:2025-01-17 12:45:19

㈠ AES演算法原理

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「體(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)。(Rijndael加密法因支持更大的區塊,其矩陣行數可視情況增加)加密時,
各輪AES加密循環(除最後一輪外)均包含4個步驟:

矩陣中的各位元組通過一個8位的S-box進行轉換。這個步驟提供了加密法非線性的變換能力。S-box與GF(28)上的乘法反元素有關,已知具有良好的非線性特性。為了避免簡單代數性質的攻擊,S-box結合了乘法反元素及一個可逆的仿射變換矩陣建構而成。此外在建構S-box時,刻意避開了固定點與反固定點,即以S-box替換位元組的結果會相當於錯排的結果。AES演算法中的S盒如圖2.2所示
例如一個位元組為0x19,經過S盒變換查找n(1,9) = 0xd4,所以就替換為0xd4。

ShiftRows描述矩陣的行操作。在此步驟中,每一行都向左循環位移某偏移量。在AES中(區塊大小128位),第一行維持不變,第二行里的每個位元組都向左循環移動一格。同理,第三行及第四行向左循環位移的偏移量就分別是2和3。經過ShiftRows之後,矩陣中每一豎列,都是由輸入矩陣中的每個不同列中的元素組成。

在MixColumns步驟,每一列的四個位元組通過線性變換互相結合。每一列的四個元素分別當作 的系數,合並即為GF(28)中的一個多項式,接著將此多項式和一個固定的多項式在molo 下相乘。此步驟亦可視為Rijndael有限域之下的矩陣乘法。MixColumns函數接受4個位元組的輸入,輸出4個位元組,每一個輸入的位元組都會對輸出的四個位元組造成影響。因此ShiftRows和MixColumns兩步驟為這個密碼系統提供了擴散性。

AES演算法利用外部輸入密鑰K(密鑰串的字數為Nk),通過密鑰的擴展程序得到共計4(Nr+1)字的擴展密鑰。它涉及如下三個模塊:
(1)位置變換(rotword)——把一個4位元組的序列[A,B,C,D]變化成[B,C,D,A];
(2)S盒變換(subword)——對一個4位元組進行S盒代替;
(3)變換Rcon[i]——Rcon[i]表示32位比特字[xi-1,00,00,00]。這里的x是(02),如 Rcon[1]=[01000000];Rcon[2]=[02000000];Rcon[3]=[04000000]……
擴展密鑰的生成:擴展密鑰的前Nk個字就是外部密鑰K;以後的字W[[i]]等於它前一個字W[[i-1]]與前第Nk個字W[[i-Nk]]的「異或」,即W[[i]]=W[[i-1]]W[[i- Nk]]。但是若i為Nk的倍數,則W[i]=W[i-Nk]Subword(Rotword(W[[i-1]]))Rcon[i/Nk]。

㈡ 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。

㈢ AES加密演算法原理

AES是分組密鑰,演算法輸入128位數據,密鑰長度也是128位。用Nr表示對一個數據分組加密的輪數(加密輪數與密鑰長度的關系如表1所列)。每一輪都需要一個與輸入分組具有相同長度的擴展密鑰Expandedkey(i)的參與。由於外部輸入的加密密鑰K長度有限,所以在演算法中要用一個密鑰擴展程序(Keyexpansion)把外部密鑰K擴展成更長的比特串,以生成各輪的加密和解密密鑰。x0dx0a1.1圈變化x0dx0aAES每一個圈變換由以下三個層組成:x0dx0a非線性層——進行Subbyte變換;橡螞x0dx0a線行混合層——進行ShiftRow和MixColumn運算;x0dx0a密鑰加層——進行AddRoundKey運算。x0dx0a① Subbyte變換是作用在狀態中每個位元組上態氏的一種非線性位元組轉換,可以通過計算出來的S盒進行映射。x0dx0ax0dx0a② ShiftRow是一個位元組換位。它將狀態中的行按照不同的偏移量進行循環移位,而這個偏移量也是根據Nb的不同而選擇的[3]。x0dx0ax0dx0a③ 在MixColumn變換中,把狀態中的每一列看作GF(28)上的多項式a(x)與固定多項式c(x)相乘的結果。 b(x)=c(x)*a(x)的系數這樣計算:x0dx0a*運算不是普通的乘法運算,而是特殊的運算,帆如散即 b(x)=c(x)·a(x)(mod x4+1) 對於這個運算 b0=02。a0+03。a1+a2+a3 令xtime(a0)=02。a0x0dx0a其中,符號「。」表示模一個八次不可約多項式的同餘乘法[3]。x0dx0ax0dx0a對於逆變化,其矩陣C要改變成相應的D,即b(x)=d(x)*a(x)。x0dx0a④ 密鑰加層運算(addround)是將圈密鑰狀態中的對應位元組按位「異或」。x0dx0ax0dx0a⑤ 根據線性變化的性質[1],解密運算是加密變化的逆變化。

㈣ 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。

㈤ RSA和AES區別

先了解下AES和RSA的區別,前者屬於 對稱加密 ,後者屬於 非對稱加密 。

1、對稱加密

對稱加密就是加密和解密使用同一個密鑰。

用數學公示表示就是:

▲加密:Ek(P) = C

▲解密:Dk(C) = P

這里E表示加密演算法,D表示解密演算法,P表示明文,C表示密文。

是不是看起來有點不太容易理解?看下圖:

看過間諜局的知友們一定知道電台和密碼本的功能。潛伏裡面孫紅雷通過電台收聽到一堆數字,然後拿出密碼本比對,找到數字對應的漢字,就明白上級傳達的指令。而軍統的監聽台沒有密碼本,只看到一堆沒有意義的數字,這就是對稱演算法的原理。

AES就屬於對稱加密 ,常見的對稱加密方法還有DES、3DES、Blowfish、RC2以及國密的SM4。

2、非對稱加密

對稱加密快而且方便,但是有個缺點——密鑰容易被偷或被破解。非對稱加密就可以很好的避免這個問題。

非對稱演算法 把密鑰分成兩個 ,一個自己持有叫 私鑰 ,另一個發給對方,還可以公開,叫 公鑰 ,用公鑰加密的數據只能用私鑰解開。

▲加密: E公鑰(P) = C

▲解密::D私鑰(C) = P

這下就不用擔心密鑰被對方竊取或被破解了,私鑰由自己保管。

非對稱加密演算法核心原理其實就是設計一個數學難題,使得用公鑰和明文推導密文很容易,但根據公鑰、明文和密文推導私鑰極其難。

RSA 就屬於非對稱加密,非對稱加密還有Elgamal、背包演算法、Rabin、D-H、ECC(橢圓曲線加密演算法)以及國家商用密碼SM2演算法。

3、AES和RSA

AES和RSA都很安全,至少在目前的計算機體系結構下,沒有任何有效的攻擊方式。量子計算機時代,RSA有一定的破綻,因為利用shro's algorithm,量子計算機窮舉計算質因子速度可以提高N個數量級,能夠在有限的時間內破解RSA密鑰。AES256至少目前並沒有什麼明顯的漏洞。

AES作為對稱加密技術,加密速度很快。 現在高端一點的CPU都帶有AES-NI指令,可以極快的完成加密和解密。

舉例來說,堅果雲存儲系統採用了intel 的AES-NI加速,在採用AES加密和解密的時候,

單核的性能可以超過 1GB Byte/秒,非常非常快,很適合對大量數據進行加解密。 

但是AES作為對稱加密技術,如何安全的分發密鑰是一個難題。通過任何方式傳遞密鑰都有泄密的風險。當然,目前我國高大上的量子通信技術或許能很好的解決這個問題。

RSA作為非對稱加密技術的代表, 加解密的速度其實相當慢,只能對小塊的數據進行加解密。但是其非對稱的特點,滿足公鑰可以隨處分發,只有公鑰能解密私鑰加密的數據,只有私鑰能解密公鑰加密的數據。所以很適合用來進行密鑰分發和身份驗證,這兩個應用場景剛好相反。

1)用於對稱秘鑰分發的場景,其他人用公鑰加密對稱的秘鑰,那麼只有授權人才持有私鑰,因此才能解密獲得對應的秘鑰,解決了AES密鑰分發的難題;

2)對於身份驗證的場景,授權人用私鑰加密一段指令,其他人用公鑰解密對應的數據,驗證對應的指令與之前約定的某些特徵一致(例如,這段話必須使用四川口音,像是堅果雲CEO 

的標准四川口音==),如果一致,那麼可以確認這個指令就是授權人發出的。

相關趣聞軼事:

RSA除了是一個偉大的發明,被免費開放給所有互聯網用戶使用。它的發明者還以此成立了一家名為 RSA Security 的網路安全公司,這家公司最後被EMC高價收購。這是德藝雙馨的偉大證明, 是「又紅又專」的典範。

RSA的演算法是以三個發明者的名字命名的,三位都是成功的數學家,科學家和企業家,其中的排名第一Ron Rivest,有非常多的傑出貢獻。

RSA是整個互聯網數據安全的基礎,與光纖處於同樣基礎和重要的方式。 大部分的加密和解密的應用都是同時應用RSA和AES。

總結

破解加密的難度除了跟 加密方法 有關,還跟 密鑰長度 以及 加密模式 有很大的關系,就拿AES來說,有AES128和AES256( 代表密鑰長度 ),顯然AES256的安全性能比AES128更高,而AES又要四種模式:ECB、CBC、CFB、OFB( 代表加密模式 )。

RSA1024是屬於非對稱加密,是基於大整數因式分解難度,也就是兩個質數相乘很容易,但是找一個大數的質因子非常困難。量子計算機時代,RSA有一定的風險,具體可以參考: 超鏈接

AES256目前沒有明顯的漏洞,唯一的問題就是如何安全的分發密鑰。

現在大部分的加密解密都是同時應用RSA和AES,發揮各自的優勢,使用RSA進行密鑰分發、協商,使用AES進行業務數據的加解密。

㈥ 對於加密的總結(AES,RSA)

跟第三方聯調的時候會碰到各種加密演算法,所以總結一下。

AES不是將拿到的明文一次性加密,而是分組加密,就是先將明文切分成長度相等的塊,每塊大小128bit,再對每一小塊進行加密。那麼問題就來了,並不是所有的原始明文串能被等分成128bit,例如原串大小200bit,那麼第二個塊只有72bit,所以就需要對第二個塊進行填充處理,讓第二個塊的大小達到128bit。常見的填充模式有

不進行填充,要求原始加密串大小必須是128bit的整數倍;

假設塊大小8位元組,如果這個塊跟8位元組還差n個位元組,那麼就在原始塊填充n,直到滿8位元組。例:塊{1,2,3},跟8位元組差了5個位元組,那麼補全後的結果{1,2,3,5,5,5,5,5}後面是五個5,塊{1,2,3,..7}跟8位元組差了1個位元組,那麼補全後就是{1,2,3,...,7,1},就是補了一個1。

如果恰好8位元組又選擇了PKCS5Padding填充方式呢?塊{1,2,3...8}填充後變成{1,2,3...8,8...8},原串後面被補了8個8,這樣做的原因是方便解密,只需要看最後一位就能算出原塊的大小是多少。

跟PKCS5Padding的填充方式一樣,不同的是,PKCS5Padding只是對8位元組的進行填充,PKCS7Padding可以對1~256位元組大小的block進行填充。openssl里aes的默認填充方式就是PKCS7Padding

AES有多種加密模式,包括:ECB,CBC,CTR,OCF,CFB,最常見的還是ECB和CBC模式。

最簡單的一種加密模式,每個塊進行獨立加密,塊與塊之間加密互不影響,這樣就能並行,效率高。
雖然這樣加密很簡單,但是不安全,如果兩個塊的明文一模一樣,那麼加密出來的東西也一模一樣。

openssl的相關函數:

CBC模式中引入了一個新的概念,初始向量iv。iv的作用就是為了防止同樣的明文塊被加密成同樣的內容。原理是第一個明文塊跟初始向量做異或後加密,第二個塊跟第一個密文塊做異或再加密,依次類推,避免了同樣的塊被加密成同樣的內容。

openssl相關函數:

敲黑板!! 所以跟第三方對接的時候,如果對面說他們用aes加密,務必對他們發起靈魂三問:

簽名的作用是讓接受方驗證你傳過去的數據沒有被篡改;加密的作用是保證數據不被竊取。

原理:你有一個需要被驗簽的原串A。

步驟一:選擇hash演算法將A進行hash得到hash_a;

步驟二:將hash_a進行加密,得到加密值encrypt_a;

步驟三:將原串A和加密的encrypt_a發給第三方,第三方進行驗簽。第三方先解密encrypt_a,得到一個hash值hash_a1,然後對原串A使用同樣的hash演算法進行hash,得到的即為加密前的hash_a,如果hash_a = hash_a1, 那麼驗簽成功。

rsa使用私鑰對信息加密來做簽名,使用公鑰解密去驗簽。
openssl相關函數:

注意:兩個函數中的m,是原串hash後的值,type表示生成m的演算法,例如NID_sha256表示使用sha256對原串進行的hash,返回1為簽名成功或者驗簽成功,-1位為失敗。

再次敲黑板!! 所以如果第三方說使用rsa驗簽,要讓對方告知他們的hash演算法。

首先明確,私鑰加密不等於簽名。加密的時候,使用使用公鑰加密,第三方使用你的私鑰進行解密。
openssl里公鑰加密函數為RSA_public_encrypt,私鑰解密函數為RSA_private_decrypt,具體的可以自己去查看下官方文檔。

rsa也涉及到了填充方式,所以對接的時候也要問清楚

在使用公鑰進行加密時,會發現每次加密出的結果都不一樣,但使用私鑰加密時,每次的結果都一樣,網上查了一圈,說是因為填充方式的原因。

官方文檔說明:

那麼為什麼一定要使用私鑰做簽名,公鑰做加密,而不是公鑰做簽名,私鑰做加密呢?
舉個栗子:

㈦ wpa-psk 的AES 和TKIP 有什麼區別

AES和TKIP的區別在於:

1、加密演算法不同

TKIP負責處理無線安全問題的加密部分,TKIP是包裹在已有WEP密碼外圍的一層「外殼」,
這種加密方式在盡可能使用WEP演算法的同時消除了已知的WEP缺點。AES是美陵老國國家標准與技術研究所用於加密電子數據的規范,該演算法匯聚了設計簡單、密鑰安裝快、需要的內存空間少、在所有的平台上運行良好、支持並行處理並且可以抵抗所有已知攻擊等優點。

2、密鑰長度不同

TKIP中密碼使用的密鑰長度為128位,AES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。

3、加密性能不同

AES提供了比TKIP更加高級的加密技術,現在無線路由器都提供了這2種演算法,不過比較宴汪芹傾向於AES。TKIP安全性不如AES,而且在使用TKIP演算法時路由器的吞吐量會下降3成至5成,大大地影響了路由器的性能。

(7)aes加密後長什麼樣子擴展閱讀

TKIP的特性

TKIP是包裹在已有WEP密碼外圍的一層「外殼」。TKIP由WEP使用的同樣的加密引擎和RC4演算法組成。不過,TKIP中密碼使用的密鑰長度為128位。這解決了WEP的第一個問題:過短的密鑰長度。

TKIP的一個重要特性,是它變化每個數據包所使用的密鑰。這就是它名稱中「動態」的出處。密鑰通過將多種因素混合在一起生成,包括基本密鑰(即TKIP中所謂的成對瞬時密鑰)、發射站的MAC地址以及數據包的序列號。混合操作在設計上將對無線站和接入點的要求減少到最低程度,但仍具有足夠的密碼強度,使它不能被輕易破譯。

利用TKIP傳送的每一個數據包都具有獨有的48位序列號,這個序列號在每次傳送新數據包時遞增,並被用作初始化向量和密鑰的一部分。將序列號加到密鑰中,確保了每個數據包使用不同的密鑰。這解決了WEP的另一個問題,即所謂的「碰撞攻擊」。這種攻擊發生在兩個不同數據包使用同樣的晌畢密鑰時。在使用不同的密鑰時,不會出現碰撞。

AES的加密標准

AES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,密鑰的長度最少支持為128、192、256,分組長度128位,演算法應易於各種硬體和軟體實現。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.

㈧ 用路由器設置的無線網路兩種加密類型: AES 和 TKIP有何區別

1,TKIP: Temporal Key Integrity Protocol(暫時密鑰集成協議)負責處理無線安全問題的加密部分,TKIP是包裹在已有WEP密碼外圍的一層「外殼」, 這種加密方式在盡可能使用WEP演算法的同時消除了已知的WEP缺點。x0dx0a2,TKIP另一個重要特性就是變化每個數據包所使用的密鑰,這就是它名稱中「動態」的出處。密鑰通過將多種因素混合在一起生成,包括基本密鑰(即TKIP中所謂的成對瞬時密鑰)、發射站的MAC地址以及數據包的序列號。x0dx0a3,AES:Advanced Encryption Standard(高級加密標准),是美國國家標准與技術研究所用於加密電子數據的規范,該演算法匯聚了設計簡單、密鑰安裝快、需要的內存空間少、在所有的平台上運行良好、支持並行處理並且可以抵抗所有已知攻擊等優點。x0dx0a4,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。與公共密鑰密碼使用密鑰對不同,對稱密鑰密碼使用相同的密鑰加密和解密數據。x0dx0a5,AES提供了比 TKIP更加高級的加密技術, 現在無線路由器都提供了這2種演算法,不過比較傾向於AES。x0dx0a6,TKIP安全性不如AES,而且在使用TKIP演算法時路由器的吞吐量會下降3成至5成,大大地影響了路由器的性能。

㈨ AES加密的詳細過程是怎麼樣的

AES加密演算法是一種廣泛使用的對稱加密標准,它基於排列和置換運算。排列涉及對數據的重新安排,而置換則是將一個數據單元替換為另一個。AES演算法通過幾種不同的方法來執行這些運算。

AES演算法是一個迭代的、對稱密鑰分組密碼,它可以使用128、192和256位密鑰,並用128位(16位元組)分組來加密和解密數據。與使用密鑰對的公共密鑰加密不同,AES使用相同的密鑰進行加密和解密。加密後的數據位數與輸入數據相同。

在2002年,美國標准與技術研究院(NIST)制定了新的高級加密標准(AES)規范。AES演算法於2000年10月通過從15種候選演算法中選出的一項新的密匙加密標准,Rijndael演算法被選為AES標准。

早在1999年下半年,AES演算法由研究員Joan Daemen和Vincent Rijmen創建。隨著信息技術的發展,人們對信息安全和保密的需求也日益增長。在1997年,美國國家保准局公布了「美國數據加密標准(DES)」,隨後,民間力量開始全面介入密碼學的研究和應用,各種加密演算法如DES、RSA、SHA等相繼出現。

為了提高加密強度,近年來又出現了AES和ECC等新的加密演算法。AES演算法在加密和解密過程中採用迭代結構,即在循環中重復置換和替換輸入數據。這種結構使得AES演算法在實際應用中具有很高的安全性。

從古至今,密碼學一直伴隨著人類文明的發展而進步。早在公元前400年,古希臘人就已經發明了置換密碼。1881年,世界上的第一個電話保密專利出現,進一步推動了密碼學的發展。在第二次世界大戰期間,德國軍方啟用「恩尼格瑪」密碼機,密碼學在戰爭中發揮了重要作用。

隨著信息化和數字化社會的發展,人們對信息安全和保密的需求不斷提高。因此,密碼學作為信息安全的重要組成部分,其研究和應用也得到了廣泛的關注和發展。

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