Hi，大家好，我是编程小6，很荣幸遇见你，我把这些年在开发过程中遇到的问题或想法写出来，今天说一说
aes密码算法原理_aes加密激活成功教程难度,希望能够帮助你!!!。

密码学的基本概念：
保密性：信息仅被合法用户访问（浏览、阅读、打印等），不被泄露给非授权的用户、实体或过程。
完整性：资源只有授权方或已授权的方式进行修改，所有资源没有授权则不能修改。保证数据完整性，就是保证数据不能被偶然或者蓄意的编辑。
可用性：资源只有在适当的时候被授权方访问，并按需求使用。

古典密码以及破译方法：
如果密码分析者可以仅由密文推出明文或密钥，或者可以由明文和密文推出密钥，那么就称该密码系统是可破译的。

密码分析者的攻击密码类型

**古典密码–置换密码：**明文的字母不变，但位置被打乱了。
如：把明文按行写入，最后按列读出密文，结果如下：
|

此时，经过密码置换加密后，密文为boarnaanngae

在实际场景中，通常会遇到：
给定明文为：
tba simpodst yossibje trqnspbsition cipderk,
置换矩阵为：

Ek = 0 1 2 3 4 1 4 3 0 2 

这个置换矩阵说明了，将明文分成长为L=5的段，m₁=tbasi, m₂=mpods, m₃=tyoss,m₄=ibjet,m₅=rqnsp,m₆=bsiti,m₇=oncip,m8=derkz。
最后一段长不足5，加添一个字母z或者其他特殊符号，再将隔断的字母序号按Ek置换矩阵进行换位得到:
bista psdmo yssto bteij qpsrn sitbi npioc ezkdr

代替密码
代替密码是指先建立一个替换表（代替密码的密钥），加密时通过查表，将明文的每个字母依次替换为对应的字符，生成密文。
代替密码使用替换表的个数可以将代替密码分为：

1. 单表代替密码：又称为简单替代密码，即一个明文字符对应一个密文字符。

假设明文字母表A={ 
   a0、a~1、...、an-1}和密文字母表B={ 
   b0、b1、...、bn-1}， A到B的一一映射f：A->B， f（ai）=bi。 明文M = （m0、m1、...、mn-1）,则密文C=（f（m0）、f（m1）、...、f (mn-1)）.f函数或者密文字母表B称为密钥 

常见的单表代替密码如下：
**加法密码：**常见的加法密码是Caesar（凯撒）密码，就是把明文字母表循环右移3位后得到的字母表。
**乘法密码：**需要预先知道消息元素的个数，加密的过程其实是相当于对明文消息所组成的数组下标进行加密，然后用明文消息中加密后位置所对应的明文字符代替。
乘法密码的映射函数为：f(a_i) = b_i = a_j, j=ik mod n,其中k和n是互素的。
**仿射密码：**加法密码和乘法密码的结合。放射密码的映射函数为：f（a_i）=b_i=a_j， j=（a_k1+k₀）mod n，其中k1和n是互素的。
2. 多名码代替密码：单个字符明文可以映射成密文的多个字符之一。例如X可对应1、15或16，Y可对应9、51或82等。
3. 多字母代替密码： 字符块被成组加密。例如，XYX对应ARP，CDD对应GOI等。
4. 多表代替密码：使用从明文字母到密文字母的多个映射，每个映射是像简单代替密码中的一对一映射。由于多表代替密码采用了多个密文字母表，就比单表代替密码安全强度要高许多。
Vigenere密码是法国外交官维吉尼亚设计的，是一种常用的多表代替密码。
代数密码利用代数相关理论和方法进行加密。vernam密码是常见的代数密码，该方法使用代数运算中的模二运算（异或）。
其规则：1⊕0 = 1， 0⊕1=1， 0⊕0 = 0， 1⊕1=0
Vernam密码的密钥和明文具有相同的长度，密钥只能使用一次，因此又叫”一次一密“。加密时，对密钥和明文进行异或操作，得到密文；解密时用同样的密钥和密文进行异或操作，得到明文。
古典密码的激活成功教程方法
除了之前提到的穷举分析和统计分析，还有量子算法。
实用的破译量子计算的算法有：Shor算法和Grover算法。
两种算法均可以对RSA、EIGamal、ECC密码及DH密钥协商协议进行有效的攻击。不过由于量子计算机尚未成熟，因此量子算法暂时对现有的密码体系不构成威胁。

分组密码
分组密码又称为秘密钥密码或对称密码。使用分组密码对明文加密时，首先对明文分组，每组长度相同，然后对每组明文分别加密得到等长的密文。再分组密码中，明文被分割多个块，加密后的密文也是多个块。分组密码大致结构如图所示：

DES算法
DES分组长度为64比特，使用56比特密钥对64比特的明文串进行16轮加密，得到64bit的密文串。其中，使用密钥为64比特，实际使用56 比特，另8比特用作奇偶校验。DES使用了对合运算，即，加密和解密共用同一算法，则设计总工作量减半。

初始置换IP与逆初始置换
1. 初始置换IP作用是：将64位明文打乱重新排列。如，初始置换IP就是将原名来64位明文数据的第58位换到第1位，原来的50位换到第2位，…，依次类推。
2.初始置换结果分为两组： 左L0（32位）、右R0（32位）
逆初始置换
1. 把64位中间密文打乱重排。初始置换IP与逆初始置换是互逆的。如，在IP中把输入的第2位置换到第8位，而在逆初始置换中，把输入的第8位置换到第2位。
2. 形成最终的64位密文。

子密钥产生
64位密钥经过置换选择1、循环左移、置换选择2，产生16个长48位的子密钥。子密钥产生流程如图：

第一步：置换选择1
置换选择1作用有：去掉密钥中位置位8的整数倍的奇偶校验位，共8个。例如，种子密钥 “0 0 0 0 0 0 0 0”.去掉奇偶校验位后，成为“0 0 0 0 0 0 0 0”。
打乱密钥重拍，根据下图置换表，生成左28位，右28位。


第二步：循环左移
循环移位就是将二进制串首位相连，再进行按位移动。DES每一轮迭代对应子密钥循环左移的位数，如下表所示:

加密函数f
DES算法中，加密函数f是其核心算法，该函数由选择运算E、异或运算、代替函数组S（S盒变换）、置换运算P。

第三步：置换选择2
置换选择2是一个压缩置换，将56位的输入压缩为48位，作为第i轮的子密钥。

 **S盒变换** S盒变换是一种压缩替换，通过S盒将48位输入变为32位输出。共有8个S盒子，并行作用。每个S盒有6个输入，4个输出，是非线性压缩变换。 

如：当S1盒输入为“”时，则第1位与第6位组成二进制串“10”（十进制2），中间四位组成二进制“1100”（十进制12），查询S1盒的2行12列，得到数字3，得到输出二进制数是0011.这里特别要注意的是，起始的行号和列号都是从0开始的。

DES安全性
（1）.如果DES密钥太短经不起穷尽攻击。(2). DES存在弱密钥和半弱密钥。
3DES
3DES有两种加密方式：
1. 第一、三次加密使用同一种密钥，这种方式密钥长度128位（112位有效）
2. 三次加密使用不同密钥，这种方式密钥长度192位（168位有效）

AES算法
AES和DES一样都是应用了轮的思想，将明文经过多轮迭代处理得到密文。二者不同之处是，AES明文分组长度和密钥长度可以灵活组合。AES明文分组长度可以是128位、192位、256位；密钥长度也可以是128位、192位、256位。
一. AES数学基础
有限域：有限域的元素个数必须是一个素数的幂p^n
, n为正整数。元素个数为p^n的有限域一般记为GF(p ^n)

乘法逆元
对于有限域GF(pⁿ)，任意的存在w∈GF(p ⁿ)，w≠0，z∈GF(p ⁿ)，使得w * z ≡1 mod p，则z为w在该有限域上的乘法逆元。
例如： 67 mod 119的逆元是16.其算法如下：

AES运算特点
AES中的运算包含面向字节（8位）或4字节的字（双字，32位）运算。
面向字节的运算
一个字节可看作有限域GF（中的一个元素，对应于一个系数在GF（2）中的次数小于8的多项式。即将字节b₇b₆b₅b₄b₃b₂b₁b₀）看成二元域GF（2）上的次数小于8的多项式：

·加法：多项式系数按位模加
如： 57⊕83 = ？
（x⁶+x⁴+x²+x+1）⊕(x⁷+x+1) = x⁷ +x⁶+x⁴+x²
结果位，即D4
（x⁶+x⁴+x²+x+1）*(x⁷+x+1) mod m(x) =
x¹³+x¹¹+x⁹+x⁸+x⁶+x⁵+x⁴+x³+1 mod (x⁸+x⁴+x³+x+1) = x⁷+x⁶+1

结果位，即C1

AES算法框架
明文State
可以用二维矩阵表示，该数组为4行，N_b 列 ，形为4N_b。数组每个元素为1个字节，即为2个十六进制数。
Nb=数据块长度/32。当数据块长128时，N_b=4；当数据块192时，N_b=6；当数据块256时，N_b=8.
密钥State
密钥State也可以用二维矩阵表示，该数组为4行，N_k列，形为4N_k。数组每个元素为1个字节，即为2个十六进制数。
N_k=数据块长度/32。当数据块长128时，N_k=4；当数据块192时，N_k=6；当数据块256时，N_k=8。
加密轮数
值取决于明文块和密钥块长度，即和的值。具体对应关系如下图所示：

AES算法框架

加密：首先执行"子密钥加“算法；然后进行前9轮加密操作，每轮包含”字节代换“、”行移位“、”列混淆“、”子密钥加“；第10轮加密操作，少了一步“列混淆”。
解密:执行的是逆过程，算法不完全一致。

密钥生成
AES算法中，首先利用种子密钥推导出子密钥，再由子密钥推导出子密钥…，最后由子密钥推导出子密钥。

AES不是对合运算，即，AES解密算法与加密算法不同。AES解密算法是加密算法的逆过程，加密和加密算法原理基本一致。其中不同的是，有几步是求逆过程。

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