基于aes加密算法的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用

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1、基于AES加密算法的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用：對數(shù)據(jù)加密是保護(hù)數(shù)據(jù)安全唯一實(shí)用的方法，它是數(shù)據(jù)保護(hù)在技術(shù)上最重要的防線。本文主要論述AES算法的加、解密實(shí)現(xiàn)的原理與安全性的分析，并概述AES算法的應(yīng)用?！　￡P(guān)鍵詞：AES算法對稱性加密應(yīng)用　　:TP309.7：A：1007-9416(2011)11-0132-02　　　　隨著計(jì)算機(jī)X絡(luò)的不斷發(fā)展，信息的安全性和保密性變得尤為重要。加密技術(shù)是對通信系統(tǒng)或者存儲(chǔ)系統(tǒng)中的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)的一個(gè)很重要的方式。而AES(AdvancedEncryptionStandard)算法是美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所（NIST）在21世紀(jì)初正式推出的旨在取代DES算法的高

2、級加密標(biāo)準(zhǔn)算法。用它對數(shù)據(jù)文件進(jìn)行加密的運(yùn)算，其優(yōu)勢在于AES是一種高效、安全的對稱加密算法，具備很強(qiáng)的擴(kuò)散性能，最終形成的密碼有很高的隨機(jī)性。數(shù)據(jù)文件經(jīng)AES算法加密后，信息會(huì)得到有效保護(hù)?！　?、AES概述　　1.1AES簡介　　AES是1997年1月美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所(NIST)發(fā)布征集的新加密算法，是一種分組加密算法。目前，Rijndael算法以其優(yōu)秀的性能和抗攻擊能力是通用標(biāo)準(zhǔn)AES算法。Rijndael算法除具備低成本、高安全性的特性外，最大優(yōu)點(diǎn)在于即使在受限工作環(huán)境下（如較小內(nèi)存空間中）也有較好的加密/解密運(yùn)算效率；而在運(yùn)算子的設(shè)計(jì)上，亦容易抵抗完全搜尋攻擊，如此

3、便能保證AES可有較長的安全周期?！　?.2AES的算法結(jié)構(gòu)　　AES分組密碼擁有128比特的分塊長度,而且可以使用128、192、256比特大小的密鑰。密鑰的長度影響著密鑰編排（即在每一輪中使用的自密鑰）和輪的次數(shù)，但是不影響每一輪中的高級結(jié)構(gòu)。　　AES算法都是在中間態(tài)基礎(chǔ)上進(jìn)行處理的，其加密、解密算法結(jié)構(gòu)如圖1-1所示，與使用Feistel結(jié)構(gòu)的DES相比，AES本質(zhì)上是一個(gè)代替置換X絡(luò)。在AES的計(jì)算中，有一個(gè)被稱為State的4乘4字節(jié)數(shù)組，是通過多輪操作來修改的。這個(gè)State的最初設(shè)置和分組密碼的輸入是相等的（注意輸入是128比特，確切的是16字節(jié)）。AES算法的主循環(huán)

4、對State執(zhí)行4個(gè)不同的運(yùn)算：SubBytes(字節(jié)替換)、ShiftRons(列混合變換)和AddRoundKey(輪密鑰加)。在加密的最后階段，State被變回為128位的線性串?！　∠旅鎸λ姆N變換進(jìn)行簡單的介紹：　　(1)SubBytes(字節(jié)替換)是非線形變換，該置換包含一個(gè)作用在狀態(tài)字節(jié)上的S-BOX，用SRD表示，他是由字節(jié)在GF(28)域中求其乘法逆并外加一個(gè)仿射變換實(shí)現(xiàn)?！　?2)ShiftRons(列混合變換)，它用State字節(jié)列的值進(jìn)行數(shù)學(xué)域加和域乘的結(jié)果代替每個(gè)字節(jié)，是以狀態(tài)的列為單位進(jìn)行的操作。　　(4)AddRoundKey(輪密鑰加)，加密例程獲取該密

5、鑰數(shù)組并生成一個(gè)名為/Ether路由器、移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、電子金融業(yè)務(wù)等的機(jī)密算法，并逐漸取代DES在IPSee、SSL和ATM中的使用。IEEE802.11i草案已經(jīng)定義了AES加密的兩種不同運(yùn)行模式，成功解決了無線局域X（].北京:清華大學(xué)出版社,2011.　　[2]張健,任洪娥,陳宇.密碼學(xué)原理及應(yīng)用技術(shù)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2011.　　[3]喬納森.卡茨[美],耶胡達(dá).林德爾[以色列]著,任偉譯.現(xiàn)代密碼學(xué)—原理與協(xié)議[M].北京:國防工業(yè)出版社,2010.　　[4]張景文.基于AES加密算法的數(shù)據(jù)文件安全策略與實(shí)現(xiàn)[J].電腦與信息技術(shù),2010.18(4).　

6、　簡介　　張秀娟（1979-），女，講師，主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。