AES加密过程涉及四种核心操作,它们分别是字节替代、行移位、列混淆以及轮密钥加。
1. 字节替代:此过程的主要功能是通过S盒完成一个字节到另一个字节的映射,实现数据的置换和替换。
2. 行移位:行移位的作用是实现4x4矩阵内部字节之间的置换,增强加密算法的复杂性。
3. 轮密钥加:在加密过程中,每轮的输入都会与轮密钥进行异或运算(当前分组和扩展密钥的一部分进行按位异或)。由于二进制数连续异或同一数结果不变,因此在解密时只需再异或上该轮的密钥即可恢复输入。
4. 密钥扩展:其复杂性是确保算法安全性的重要一环。当分组长度和密钥长度均为128位时,AES的加密算法会进行10轮迭代,并需要10个子密钥。AES的密钥扩展目的是将输入的128位密钥扩展成11个128位的子密钥,每个子密钥的扩展都是以字(一个字为4个字节)为单位,刚好对应密钥矩阵的一列。
随着科技的发展,对称密码体制越来越受到重视,其中分组密码算法成为研究的重点。分组密码算法通常由密钥扩展算法和加密(解密)算法两部分组成。密钥扩展算法将用户主密钥扩展成子密钥,而加密算法则通过反复迭代弱函数与子密钥来完成。混乱和密钥扩散是分组密码算法设计的基本原则,而抵御已知明文的差分和线性攻击,以及支持可变长密钥和分组,则是该体制的设计要点。
AES(Advanced Encryption Standard)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。其基本要求是采用对称分组密码体制,支持128、192、256位的密钥长度,以及128位的分组长度。这一标准易于在各种硬件和软件上实现。NIST经过多轮分析和测试,最终选定了由比利时密码学家Joan Daemen和Vincent Rijmen提出的RIJNDAEL算法作为AES。
在应用方面,尽管DES在安全上存在脆弱性,但由于快速DES芯片的大量生产,使得DES仍能暂时继续使用。为了提高安全强度,通常会采用三级DES,使用独立密钥。DES最终将被AES所取代。流密码体制在理论上成熟且安全,但却未被列入下一代加密标准。
AES加密数据块分组长度固定为128比特,密钥长度可选为128比特、192比特、256比特中的任意一个。在加密过程中,会进行多轮的重复和变换,包括密钥扩展、初始轮、重复轮和最终轮等步骤。每一轮又包括SubBytes、ShiftRows、MixColumns和AddRoundKey等操作。
AES加密是一种高级加密标准,被公认为现今最为安全的加密算法之一。它采用对称密钥加密技术,即加密和解密使用的密钥相同。由于其高强度的加密算法,AES被广泛应用于保护重要数据的加密过程中。AES加密算法具有强大的加密能力,能有效保障用户数据安全,尤其对于安全性要求较高的客户。AES加密算法具有高效的加密和解密速度,适用于需要大量数据加密和解密的大型系统。
尽管AES是一种高级加密标准,其安全性并不能完全保证。随着黑客技能的不断提高,破解AES加密算法也成为了一种可能的攻击手段。除了采用高级加密算法外,还需要通过其他手段如访问控制、防火墙、数据备份等来保护用户数据的安全。
WPA2是一种WPA增强模式,采用AES辅助加密方式,能更有效地提高网络安全性。在设置路由器WPA-PSK/WPA2-PSKAES加密时,用户需在浏览器地址栏输入路由器地址,进入路由设置页面,输入用户名和密码(通常为admin)进行设置。
临时密钥完整性协议(TKIP)和mixed是WPA和WPA2的混合算法,而AES则是一种新的加密模式,为数据安全提供了更强的保障。