AES 加密解密

  高级加密标准（Advanced Encryption Standard，AES）

 

 

一、DES 与 AES 比较：

1、DES 采用 56位有效密钥，AES 采用 多种 密钥长度

2、DES 对 64位分组数据进行加密，AES对 128位分组数据进行加密

3、不同于 DES ，AES 不是采用 Feistel 结构，而是置换-组合结构

4、DES 中大量的位操作在软件实现方面不是非常方便，而AES 采用了字节操作。

 

二、图示 AES 加密过程：

 

 

对不同长度的密钥，AES采用不同的加密轮次：

128位	192位	256位
10	12	14

 

加密过程下面有个视频，我觉得讲得很详细。

三、某些细节：

 ①： 密钥扩展：简单说就是将原来的密钥扩展到足够用的长度。

                       128位密钥： 扩展到 44字（176字节）

                       192位密钥： 扩展到 13*4 = 52 字

                       256位密钥： 扩展到 15*4 = 60 字

        扩展过程请参考代码(不贴出来)和视频。 fun_KeyExpansion()

 

②： 轮密钥加：只是将 数据块和 该轮的密钥进行异或运算 。

 

③：字节替换：有个S盒可以进行替换。（相对于 DES 的替换 ，感觉这个函数的实现是小儿科 ）

比如现在有一个字节为： 0x19 (16进制！) 则替换为 0xd4

    

 

 

 

④： 行移位：分成 4 行 第一行不用移位，第二循环左移 8 位 （一个字节 ！） 第三行循环移2个字节，第四行移3个字节。

 

 

⑤： 列混淆：这里采用了  上的乘法 。

#define GF_01(b) ((byte)b)
#define GF_02(b) ((byte)((b < 0x80)? ((b<<1)) : (((b<<1) ^ 0x1b))))
#define GF_03(b) ((byte)(((GF_02(b)))^ (( b))))

这几个宏定义，定义了几个运算 而计算过程参考下图和 线性代数知识。

 

 

 

解密过程调用函数不同，理解了加密解密只是一个逆过程。

 

 

四、实现过程的一些解释：

①：首先数据在内存中存放方式：

 ②：行移位的时候采用按字操作，需要注意字有大小端之分：使用宏定义<Little_Endian> 进行控制