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AES（Advanced Encryption Standard）是一种对称加密算法，是目前使用最广泛、最安全的加密算法之一。它是美国国家标准技术研究所（NIST）于2001年发布的，取代了原有的DES算法，成为新的标准。
AES加密算法的特点：
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对称加密：AES是一种对称加密算法，加密和解密使用相同的密钥。因此，在数据传输和存储时，需要确保密钥的安全性。
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分组密码：AES按块（block）加密，每次处理固定大小的数据块。常见的块大小有128位、192位和256位，分别对应AES-128、AES-192和AES-256。
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密钥长度：AES支持不同长度的密钥，包括128位、192位和256位。密钥越长，理论上越难以被暴力破解，但也增加了加密和解密的计算复杂度。
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安全性：目前AES被广泛认为是安全可靠的加密算法。AES-128已被认为足够安全，但更长的密钥长度提供了更高的安全性。
AES加密算法的基本步骤：
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初始化：根据指定的密钥和加密模式初始化AES算法。
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密钥扩展：根据初始密钥生成一系列轮密钥，用于后续的轮加密操作。
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明文分组加密：将明文数据按块分组，并对每个数据块执行一系列的轮加密操作。
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密文生成：对加密后的数据块进行整合，生成最终的密文结果。
AES加密算法采用了多轮加密操作，每一轮都包含SubBytes（字节替代）、ShiftRows（行移位）、MixColumns（列混淆）和AddRoundKey（轮密钥加）四个步骤。加密和解密的过程是相对的，加密时按顺序执行每一轮，解密时则反向执行每一轮。
总体来说，AES加密算法以其高度的安全性和广泛的应用性成为现代密码学的重要组成部分。无论是数据传输还是数据存储，使用AES加密可以有效地保护数据的机密性和完整性。
加解密示例：
from Crypto.Cipher import AESfrom Crypto.Random import get_random_bytesfrom Crypto.Util.Padding import pad, unpad# 密钥，注意密钥长度应符合AES加密算法要求（16、24或32字节）key = b'ThisIsASecretKey'# 要加密的数据data = b'This is the data to be encrypted'# 使用随机生成的16字节IV（Initialization Vector）iv = get_random_bytes(16)# 创建AES加密对象，使用CBC模式cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)# 加密数据并添加IV前缀ciphertext = iv + cipher.encrypt(pad(data, AES.block_size))print("加密后的数据：", ciphertext)# 解密过程# 从密文中提取IViv = ciphertext[:16]# 创建AES解密对象cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)# 解密数据并去除填充decrypted_data = unpad(cipher.decrypt(ciphertext[16:]), AES.block_size)print("解密后的数据：", decrypted_data.decode('utf-8'))
from Crypto.Cipher import AESfrom Crypto.Random import get_random_bytesfrom Crypto.Util.Padding import pad, unpadimport base64# 密钥，注意密钥长度应符合AES加密算法要求（16、24或32字节）key = b'ThisIsASecretKey'# 要加密的数据data = b'This is the data to be encrypted'# 使用随机生成的16字节IV（Initialization Vector）iv = get_random_bytes(16)# 创建AES加密对象，使用CBC模式cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)# 加密数据并添加IV前缀ciphertext = iv + cipher.encrypt(pad(data, AES.block_size))# Base64编码加密后的数据encoded_ciphertext = base64.b64encode(ciphertext)print("加密并Base64编码后的数据：", encoded_ciphertext)# 解码过程# Base64解码decoded_ciphertext = base64.b64decode(encoded_ciphertext)# 从解码后的数据中提取IViv = decoded_ciphertext[:16]# 创建AES解密对象cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)# 解密数据并去除填充decrypted_data = unpad(cipher.decrypt(decoded_ciphertext[16:]), AES.block_size)print("解密后的数据：", decrypted_data.decode('utf-8'))
End
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原文始发于微信公众号（贝雷帽SEC）：【Tips】AES 加密算法
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