解析AES加密算法及加解密流程

时间： 2024-03-22 来源：TOPPOWER官网

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AES（Advanced Encryption Standard）是一种对称加密算法，被广泛应用于保护数据的安全性。AES算法使用相同的密钥来进行加密和解密操作，其加密和解密流程如下：

AES加密流程：

密钥扩展：根据输入的密钥生成一系列轮密钥，这些轮密钥将在后续的轮操作中使用。

初始轮：将明文数据按照固定大小（128比特）分块，并与初始密钥进行异或操作。

多轮加密：AES算法包括多轮加密过程，每轮包括以下四个基本步骤：

SubBytes：将每个字节替换为一个预定义的值，通过S盒进行字节替换。

ShiftRows：对每行进行循环位移操作，实现行内的混淆。

MixColumns：对每列进行矩阵乘法运算，实现列间的混淆。

AddRoundKey：将当前轮的轮密钥与数据进行按位异或操作。

终轮：在一轮加密中，不包含MixColumns步骤。

输出密文：经过多轮加密后，得到加密后的密文数据。

AES解密流程：

密钥扩展：与加密过程相同，在解密过程中需要使用相同的密钥扩展算法生成相同的轮密钥。

初始轮：对加密后的密文数据应用初始密钥进行异或操作。

多轮解密：AES解密过程包括多个轮，每个轮包括以下四个基本步骤的逆操作：

InvShiftRows：对每行进行逆循环位移操作。

InvSubBytes：对每个字节进行逆S盒替换操作。

AddRoundKey：将当前轮的轮密钥与数据进行按位异或操作。

InvMixColumns：对每列进行逆矩阵乘法运算。

终轮：在一轮解密中，不包含InvMixColumns步骤。

输出明文：经过多轮解密后，得到解密后的明文数据。

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