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【技术分享】AES算法详解

liuian 2024-12-02 22:20 25 浏览

前言：

新年伊始，小星谨代表星云博创恭祝大家新年快乐！技术“兔”飞猛进！工作大展宏“兔”！

本期技术分享将与大家以“AES算法详解”为主题，共同探讨如何利用AES加密算法对ECB模式进行加解密。


AES加密算法是密码学中的高级加密标准。AES为分组加密法，把明文分成每组长度相等的一组一组；每次加密一组数据，直至整个明文被加密完毕。在AES标准规范中，分组长度只能是128位。AES是按照字节进行加密的，也就是说每个分组为16个字节（每个字节8位）。密钥的长度可以使用128位、192位或256位，但这会导致密钥长度不同，推荐加密的轮数也不同。

因为DES算法的不安全性，DES加密算法可以被破解。而3DES加密算法虽然还没有被破解，但是因其加解密效率低，所以基本上大家现在都会偏向使用AES算法。可以说，AES算法的提出就是为了替代DES算法。

1. 加密过程：最后一组“1轮最终轮（Final round）”中不存在右边的“3.列混合（MixColumns）”。

2. 初始变换：明文128位转换为16字节的矩阵如下，再与128位的秘钥（同理转换为16字节的矩阵）进行异或，得到第一次转换后结果。

初始变换的异或原理图片如下：

3. 开始9轮循环。

4. 字节代换，将初始变换后得到的数据在右边表格中进行代换。

变换后的结果如下：

5. 实施行移位操作。

行移位的结果如下：

6.实施列混合操作，左边矩阵为给定的矩阵。

举例如下：

7.轮秘钥加，对秘钥进行加操作。

代码参考：https://blog.csdn.net/chouzhou9701/article/details/122019967

总结

以上是针对ECB模式的加密解密，从例子中可以看出参数中存在限制：

1. 秘钥必须为16字节或者16字节的倍数的字节型数据。

2. 明文必须为16字节或者16字节的倍数的字节型数据，如果不足16字节，您需要对其进行补全。至于补全规则，后续在补全模式中会有具体介绍。

3. 其它参考：

3.1 通过CBC模式的示例。

3.2 AES相关赛题一 [ACTF新生赛2020]crypto-aes。

3.3 输出附件。

3.4 Wp:题目代码很简明，使用了一个密钥 Key和初始化向量IV,选择CBC模式进行加密的解题思路。

（1）解密flag，我们首先需要获取到 key 和 iv 的值，所需条件如下：

（2）由上述条件可知：key是32bytes,256bits；iv是16bytes,128bits。

（3）后续key的低128bits，与输出结果的低128bits相异或，所得的结果就是iv的值了。

（4）得到key,iv后直接aes.decrypt()解密即可。

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