AES加密算法簡介

來源：超時代軟件     更新時間：2016年05月05日 19:11:18

AES簡介

密碼學(xué)中的高級加密標(biāo)準(zhǔn)（Advanced Encryption Standard，AES），又稱 高級加密標(biāo)準(zhǔn)Rijndael加密法，是美國聯(lián)邦政府采用的一種區(qū)塊加密標(biāo)準(zhǔn)。這個標(biāo)準(zhǔn)用來替代原先的DES，已經(jīng)被多方分析且廣為全世界所使用。

 

經(jīng)過五年的甄選流程，高級加密于2001年11月26日發(fā)布于FIPS PUB 197，并在2002年5月26日成為有效的標(biāo)準(zhǔn)。2006年，高級加密標(biāo)準(zhǔn)已然成為對稱密鑰加密中*流行的算法之一。 　　

 

該算法為比利時密碼學(xué)家Joan Daemen和Vincent Rijmen所設(shè)計，結(jié)合兩位作者的名字，以Rijndael之命名之，投稿高級加密標(biāo)準(zhǔn)的甄選流程。（Rijdael的發(fā)音近于 "Rhinedoll"。）

 

AES加密原理

對稱密碼體制的發(fā)展趨勢將以分組密碼為重點。分組密碼算法通常由密鑰擴(kuò)展算法和加密（解密）算法兩部分組成。密鑰擴(kuò)展算法將b字節(jié)用戶主密鑰擴(kuò)展成r個子密鑰。加密算法由一個密碼學(xué)上的弱函數(shù)f與r個子密鑰迭代r次組成?；靵y和密鑰擴(kuò)散是分組密碼算法設(shè)計的基本原則。抵御已知明文的差分和線性攻擊，可變長密鑰和分組是該體制的設(shè)計要點。

 

AES標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所NIST旨在取代DES的21世紀(jì)的加密標(biāo)準(zhǔn)。

 

AES的基本要求是，采用對稱分組密碼體制，密鑰長度的*少支持為128、192、256，分組長度128位，算法應(yīng)易于各種硬件和軟件實現(xiàn)。1998年NIST開始AES*輪分析、測試和征集，共產(chǎn)生了15個候選算法。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(xué)家Joan Daemen 和 Vincent Rijmen 提出的一種密碼算法RIJNDAEL 作為 AES. 　　

 

在應(yīng)用方面，盡管DES在安全上是脆弱的，但由于快速DES芯片的大量生產(chǎn)，使得DES仍能暫時繼續(xù)使用，為提高安全強(qiáng)度，通常使用獨立密鑰的三級DES。但是DES遲早要被AES代替。流密碼體制較之分組密碼在理論上成熟且安全，但未被列入下一代加密標(biāo)準(zhǔn)。

 

AES加密數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)塊及密鑰長度不足時，會補(bǔ)齊）。AES加密有很多輪的重復(fù)和變換。大致步驟如下：1、密鑰擴(kuò)展（KeyExpansion），2、初始輪（Initial Round），3、重復(fù)輪（Rounds），每一輪又包括：SubBytes、ShiftRows、MixColumns、AddRoundKey，4、*終輪（Final Round），*終輪沒有MixColumns。