简述aes加密流程,并分别描述单轮变换的4步的过程和作用。
kuaidi.ping-jia.net 作者：佚名 更新日期：2024-06-19
AES（Advanced Encryption Standard）加密流程简述及其单轮变换的详细过程如下：
AES加密流程简述：
AES是一种对称加密算法，其加密和解密过程使用相同的密钥。在加密过程中，首先将明文数据按照特定的块大小（如128位）进行分组，接着对每个分组进行多轮（轮数取决于密钥长度，如10轮、12轮或14轮）的变换，每轮变换都包括四个主要步骤：字节替换、行移位、列混合和轮密钥加。最后，输出密文数据。
单轮变换的4步过程及作用：
1. 字节替换（SubBytes）：
这一步是对分组中的每个字节进行替换操作，使用一个称为S盒（Substitution Box）的查找表。S盒是一个固定的、非线性的置换表，它将每个输入字节替换为另一个字节。这个步骤增加了加密数据的非线性特性，使得密码分析更加困难。
2. 行移位（ShiftRows）：
行移位操作是对分组中的每一行进行循环移位，移位的位数取决于行号。例如，在第一行不移位，第二行移一位，第三行移两位，第四行移三位（对于128位分组）。这个步骤确保了每个字节在每一轮中都与不同的字节进行交互，增强了扩散性。
3. 列混合（MixColumns）：
列混合是将分组中的每一列视为一个有限域GF(2^8)上的四项多项式，并与一个固定的多项式进行模加和模乘运算。这个步骤进一步混淆了数据，使得每个输出字节依赖于该列的所有输入字节。列混合增强了加密的混淆性。
4. 轮密钥加（AddRoundKey）：
在轮密钥加步骤中，分组数据与轮密钥进行逐位异或操作。轮密钥是从原始密钥中派生出来的一系列子密钥，每轮使用一个。这个步骤将密钥信息直接引入到加密过程中，确保了即使两个明文分组相同，由于轮密钥的不同，它们的密文也会不同。
举例说明：
假设我们有一个128位的明文分组和相应的128位密钥。首先，密钥会被扩展成一个轮密钥序列，比如10个轮密钥（如果加密轮数为10轮）。然后，明文分组会经过上述四个步骤的第一轮变换。在字节替换中，每个字节都会通过S盒进行替换；行移位会对每一行进行循环移位；列混合会混淆每一列的数据；最后，轮密钥加会将第一轮的轮密钥与变换后的数据进行异或。这个过程会重复多轮，直到达到预定的轮数，最终输出密文分组。
通过多轮这样的变换，AES算法能够有效地抵抗各种密码攻击，保护数据的机密性。
AES128加解密流程详细介绍
答：AES128加密/解密流程深度解析加密过程: AES128的加密之旅始于16字节的原始数据和16字节的密钥，首先将两者融合到一个排列矩阵中。接着，通过轮密钥加（异或）操作，配合字节代替（S盒）的魔术，行移位与列混淆（固定矩阵）的巧妙组合，进行10轮迭代。最后，通过扩展密钥（K矩阵操作）生成一个关键桥梁，确...
简述aes算法的加密过程
答：AES加密过程涉及到 4 种操作，分别是字节替代、行移位、列混淆和轮密钥加。1.字节替换：字节代替的主要功能是通过S盒完成一个字节到另外一个字节的映射。2.行移位：行移位的功能是实现一个4x4矩阵内部字节之间的置换。4.轮密钥加：加密过程中，每轮的输入与轮密钥异或一次（当前分组和扩展密钥的一部分...
AES加密的详细过程是怎么样的?
答：详细过程如下图：AES加密标准又称为高级加密标准Rijndael加密法，是美国国家标准技术研究所NIST旨在取代DES的21世纪的加密标准。AES的基本要求是，采用对称分组密码体制，密钥长度可以为128、192或256位，分组长度128位，算法应易在各种硬件和软件上实现。1998年NIST开始AES第一轮分析、测试和征集，共产生了1...
AES加解密流程及实现
答：以AES 128位ECB模式为例，其加密流程分为五个核心步骤：密钥扩展、字节代换、行移位、列混合和轮密钥加。每一步骤都精心设计，确保数据的安全转移。密钥扩展与字节代换 密钥扩展是关键，它将128位的原始密钥扩展为11组128位的轮密钥。字节代换则采用精心构造的S-Box矩阵，通过对字节进行高4位和低4位的...
Advanced Encryption Standard(AES) 加密算法简介
答：AES加密过程是在一个4×4的字节矩阵上运作，这个矩阵又称为“state”，其初值就是一个明文区块（矩阵中一个元素大小就是明文区块中的一个Byte）。加密时，各轮AES加密循环（除最后一轮外）均包含4个步骤：1.AddRoundKey — 矩阵中的每一个字节都与该次round key做XOR运算；每个子密钥由密钥生成...
aes是什么意思?
答：AES加密过程又包括一个作为初始轮的初始密钥加法（AddRoundKey)，接着进行9次轮变换（Round)，最后再使用一个轮变换（FinalRound)，如图2.1 AES算法加密实现过程所示。每一次Round均由SubBytes，ShiftRows，MixColumns和AddRoundKey共4个步骤构成，FinalRound包含除MixColumns这一步外的其他3个步骤。轮变换...
密码学基础:AES加密算法
答：AES算法的元素用GF(2^m)的多项式表示，GF(2^8)尤其重要，它用256个8位元素构建了加密的舞台。加密过程中的加减法，实际上等价于异或运算，这是基于GF(2)的基础。而关键的Mix Column层，其乘法运算在多项式简化后通过取余操作得以实现。加密细节揭秘 轮密钥加、SubByte（字节代换）、Shift Rows和Mix...
加密技术02-对称加密-AES原理
答：密钥生成流程 G 函数 关于轮常量的生成下文会介绍。主要作用：一是增加密钥编排中的非线性；二是消除AES中的对称性。这两种属性都是抵抗某些分组密码攻击必要的。接下来详细解释一下几个关键步骤。明文矩阵和当前回次的子密钥矩阵进行异或运算。字节代换层的主要功能是通过 S 盒完成一个字节到另外一个...
如何使用java对密码加密 加密方式aes
答：AES的解密过程可以看成是加密过程的逆过程,它也由10轮循环组成,每一轮循环包括四个变换分别为InvShiftRows变换、InvSubBytes变换、InvMixColumns变换和AddRoundKey变换;这个过程可以描述为如下代码片段所示:九.InvShiftRows变换InvShiftRows变换是ShiftRows变换的逆过程,十分简单,指定InvShiftRows的变换如下。Sr,(c+shift(r...
AES加密算法原理
答：由于外部输入的加密密钥K长度有限,所以在算法中要用一个密钥扩展程序(Keyexpansion)把外部密钥K扩展成更长的比特串,以生成各轮的加密和解密密钥。\x0d\x0a1.1圈变化\x0d\x0aAES每一个圈变换由以下三个层组成:\x0d\x0a非线性层——进行Subbyte变换；\x0d\x0a线行混合层——进行ShiftRow...
AES加密流程简述：
AES是一种对称加密算法，其加密和解密过程使用相同的密钥。在加密过程中，首先将明文数据按照特定的块大小（如128位）进行分组，接着对每个分组进行多轮（轮数取决于密钥长度，如10轮、12轮或14轮）的变换，每轮变换都包括四个主要步骤：字节替换、行移位、列混合和轮密钥加。最后，输出密文数据。
单轮变换的4步过程及作用：
1. 字节替换（SubBytes）：
这一步是对分组中的每个字节进行替换操作，使用一个称为S盒（Substitution Box）的查找表。S盒是一个固定的、非线性的置换表，它将每个输入字节替换为另一个字节。这个步骤增加了加密数据的非线性特性，使得密码分析更加困难。
2. 行移位（ShiftRows）：
行移位操作是对分组中的每一行进行循环移位，移位的位数取决于行号。例如，在第一行不移位，第二行移一位，第三行移两位，第四行移三位（对于128位分组）。这个步骤确保了每个字节在每一轮中都与不同的字节进行交互，增强了扩散性。
3. 列混合（MixColumns）：
列混合是将分组中的每一列视为一个有限域GF(2^8)上的四项多项式，并与一个固定的多项式进行模加和模乘运算。这个步骤进一步混淆了数据，使得每个输出字节依赖于该列的所有输入字节。列混合增强了加密的混淆性。
4. 轮密钥加（AddRoundKey）：
在轮密钥加步骤中，分组数据与轮密钥进行逐位异或操作。轮密钥是从原始密钥中派生出来的一系列子密钥，每轮使用一个。这个步骤将密钥信息直接引入到加密过程中，确保了即使两个明文分组相同，由于轮密钥的不同，它们的密文也会不同。
举例说明：
假设我们有一个128位的明文分组和相应的128位密钥。首先，密钥会被扩展成一个轮密钥序列，比如10个轮密钥（如果加密轮数为10轮）。然后，明文分组会经过上述四个步骤的第一轮变换。在字节替换中，每个字节都会通过S盒进行替换；行移位会对每一行进行循环移位；列混合会混淆每一列的数据；最后，轮密钥加会将第一轮的轮密钥与变换后的数据进行异或。这个过程会重复多轮，直到达到预定的轮数，最终输出密文分组。
通过多轮这样的变换，AES算法能够有效地抵抗各种密码攻击，保护数据的机密性。
答：AES128加密/解密流程深度解析加密过程: AES128的加密之旅始于16字节的原始数据和16字节的密钥，首先将两者融合到一个排列矩阵中。接着，通过轮密钥加（异或）操作，配合字节代替（S盒）的魔术，行移位与列混淆（固定矩阵）的巧妙组合，进行10轮迭代。最后，通过扩展密钥（K矩阵操作）生成一个关键桥梁，确...
答：AES加密过程涉及到 4 种操作，分别是字节替代、行移位、列混淆和轮密钥加。1.字节替换：字节代替的主要功能是通过S盒完成一个字节到另外一个字节的映射。2.行移位：行移位的功能是实现一个4x4矩阵内部字节之间的置换。4.轮密钥加：加密过程中，每轮的输入与轮密钥异或一次（当前分组和扩展密钥的一部分...
答：详细过程如下图：AES加密标准又称为高级加密标准Rijndael加密法，是美国国家标准技术研究所NIST旨在取代DES的21世纪的加密标准。AES的基本要求是，采用对称分组密码体制，密钥长度可以为128、192或256位，分组长度128位，算法应易在各种硬件和软件上实现。1998年NIST开始AES第一轮分析、测试和征集，共产生了1...
答：以AES 128位ECB模式为例，其加密流程分为五个核心步骤：密钥扩展、字节代换、行移位、列混合和轮密钥加。每一步骤都精心设计，确保数据的安全转移。密钥扩展与字节代换 密钥扩展是关键，它将128位的原始密钥扩展为11组128位的轮密钥。字节代换则采用精心构造的S-Box矩阵，通过对字节进行高4位和低4位的...
答：AES加密过程是在一个4×4的字节矩阵上运作，这个矩阵又称为“state”，其初值就是一个明文区块（矩阵中一个元素大小就是明文区块中的一个Byte）。加密时，各轮AES加密循环（除最后一轮外）均包含4个步骤：1.AddRoundKey — 矩阵中的每一个字节都与该次round key做XOR运算；每个子密钥由密钥生成...
答：AES加密过程又包括一个作为初始轮的初始密钥加法（AddRoundKey)，接着进行9次轮变换（Round)，最后再使用一个轮变换（FinalRound)，如图2.1 AES算法加密实现过程所示。每一次Round均由SubBytes，ShiftRows，MixColumns和AddRoundKey共4个步骤构成，FinalRound包含除MixColumns这一步外的其他3个步骤。轮变换...
答：AES算法的元素用GF(2^m)的多项式表示，GF(2^8)尤其重要，它用256个8位元素构建了加密的舞台。加密过程中的加减法，实际上等价于异或运算，这是基于GF(2)的基础。而关键的Mix Column层，其乘法运算在多项式简化后通过取余操作得以实现。加密细节揭秘 轮密钥加、SubByte（字节代换）、Shift Rows和Mix...
答：密钥生成流程 G 函数 关于轮常量的生成下文会介绍。主要作用：一是增加密钥编排中的非线性；二是消除AES中的对称性。这两种属性都是抵抗某些分组密码攻击必要的。接下来详细解释一下几个关键步骤。明文矩阵和当前回次的子密钥矩阵进行异或运算。字节代换层的主要功能是通过 S 盒完成一个字节到另外一个...
答：AES的解密过程可以看成是加密过程的逆过程,它也由10轮循环组成,每一轮循环包括四个变换分别为InvShiftRows变换、InvSubBytes变换、InvMixColumns变换和AddRoundKey变换;这个过程可以描述为如下代码片段所示:九.InvShiftRows变换InvShiftRows变换是ShiftRows变换的逆过程,十分简单,指定InvShiftRows的变换如下。Sr,(c+shift(r...
答：由于外部输入的加密密钥K长度有限,所以在算法中要用一个密钥扩展程序(Keyexpansion)把外部密钥K扩展成更长的比特串,以生成各轮的加密和解密密钥。\x0d\x0a1.1圈变化\x0d\x0aAES每一个圈变换由以下三个层组成:\x0d\x0a非线性层——进行Subbyte变换；\x0d\x0a线行混合层——进行ShiftRow...
