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这个是密码学上的问题!!!随着对称密码的发展,DES数据加密标准算法由于密钥长度较小(56位),已经不适应当今分布式开放网络对数据加密安全性的要求,因此1997年NIST公开征集新的数据加密标准,即aes[1]。经过三轮的筛选,比利时Joan Daeman和Vincent Rijmen提交的Rijndael算法被提议为aes的最终算法。此算法将成为美国新的数据加密标准而被广泛应用在各个领域中。尽管人们对aes还有不同的看法,但总体来说,aes作为新一代的数据加密标准汇聚了强安全性、高性能、高效率、易用和灵活等优点。aes设计有三个密钥长度:128,192,256位,相对而言,aes的128密钥比DES的56密钥强1021倍[2]。aes算法主要包括三个方面:轮变化、圈数和密钥扩展。本文以128为例,介绍算法的基本原理;结合AVR汇编语言,实现高级数据加密算法aes。
aes是分组密钥,算法输入128位数据,密钥长度也是128位。用Nr表示对一个数据分组加密的轮数(加密轮数与密钥长度的关系如表1所列)。每一轮都需要一个与输入分组具有相同长度的扩展密钥Expandedkey(i)的参与。由于外部输入的加密密钥K长度有限,所以在算法中要用一个密钥扩展程序(Keyexpansion)把外部密钥K扩展成更长的比特串,以生成各轮的加密和解密密钥
aes加密过程涉及到 4 种操作,分别是字节替代、行移位、列混淆和轮密钥加。
1.字节替换:字节代替的主要功能是通过S盒完成一个字节到另外一个字节的映射。
2.行移位:行移位的功能是实现一个4x4矩阵内部字节之间的置换。
4.轮密钥加:加密过程中,每轮的输入与轮密钥异或一次(当前分组和扩展密钥的一部分进行按位异或);因为二进制数连续异或一个数结果是不变的,所以在解密时再异或上该轮的密钥即可恢复输入。
5.密钥扩展:其复杂性是确保算法安全性的重要部分。当分组长度和密钥长度都是128位时,aes的加密算法共迭代10轮,需要10个子密钥。aes的密钥扩展的目的是将输入的128位密钥扩展成11个128位的子密钥。aes的密钥扩展算法是以字为一个基本单位(一个字为4个字节),刚好是密钥矩阵的一列。因此4个字(128位)密钥需要扩展成11个子密钥,共44个字。
一、指代不同
1、256位密钥:aes的区块长度固定为256位,密钥长度则可以是256。
2、128位密钥:aes的区块长度固定为128位,密钥长度则可以是128。
二、安全性不同
1、256位密钥:256位密钥安全性高于128位密钥。
2、128位密钥:128位密钥安全性低于256位密钥。
扩展资料
aes和Rijndael加密法并不完全一样(虽然在实际应用中二者可以互换),因为Rijndael加密法可以支持更大范围的区块和密钥长度。
aes的区块长度固定为128位,密钥长度则可以是128,192或256位;而Rijndael使用的密钥和区块长度可以是32位的整数倍,以128位为下限,256位为上限。加密过程中使用的密钥是由Rijndael密钥生成方案产生。
对称/分组密码一般分为流加密(如OFB、CFB等)和块加密(如ECB、CBC等)。对于流加密,需要将分组密码转化为流模式工作。对于块加密(或称分组加密),如果要加密超过块大小的数据,就需要涉及填充和链加密模式。
ECB模式是最早采用和最简单的模式,将加密的数据分成若干组,每组的大小跟加密密钥长度相同,然后每组都用相同的密钥进行加密。
参考资料来源:百度百科-aes加密算法
深圳远标帮你:
1.默认 Java 中仅支持 128 位密钥,当使用 256 位密钥的时候,会报告密钥长度错误
Invalid aes key length
你需要下载一个支持更长密钥的包。这个包叫做 Java Cryptography Extension (JCE) Unlimited Strength Jurisdiction Policy Files 6
看一下你的 JRE 环境,将 JRE 环境中 lib\lib\security 中的同名包替换掉。
2. Base64 问题
// 编码
String asB64 = new Base64().encodeToString("some string".getBytes("utf-8"));
System.out.println(asB64); // 输出为: c29tZSBzdHJpbmc=
解码
// 解码
byte[] asBytes = new Base64().getDecoder().decode("c29tZSBzdHJpbmc=");
System.out.println(new String(asBytes, "utf-8")); // 输出为: some string
如果你已经使用 Java 8,那么就不需要再选用第三方的实现了,在 java.util 包中已经包含了 Base64 的处理。
编码的方式
// 编码
String asB64 = Base64.getEncoder().encodeToString("some string".getBytes("utf-8"));
System.out.println(asB64); // 输出为: c29tZSBzdHJpbmc=
解码处理
// 解码
byte[] asBytes = Base64.getDecoder().decode("c29tZSBzdHJpbmc=");
System.out.println(new String(asBytes, "utf-8")); // 输出为: some string
3. 关于 PKCS5 和 PKCS7 填充问题
PKCS #7 填充字符串由一个字节序列组成,每个字节填充该填充字节序列的长度。
假定块长度为 8,数据长度为 9,
数据: FF FF FF FF FF FF FF FF FF
PKCS7 填充: FF FF FF FF FF FF FF FF FF 07 07 07 07 07 07 07
简单地说, PKCS5, PKCS7和SSL3, 以及CMS(Cryptographic Message Syntax)
有如下相同的特点:
1)填充的字节都是一个相同的字节
2)该字节的值,就是要填充的字节的个数
如果要填充8个字节,那么填充的字节的值就是0×8;
要填充7个字节,那么填入的值就是0×7;
…
如果只填充1个字节,那么填入的值就是0×1;
这种填充方法也叫PKCS5, 恰好8个字节时还要补8个字节的0×08
正是这种即使恰好是8个字节也需要再补充字节的规定,可以让解密的数据很确定无误的移除多余的字节。
比如, Java中
Cipher.getInstance(“aes/CBC/PKCS5Padding”)
这个加密模式
跟C#中的
RijndaelManaged cipher = new RijndaelManaged();
cipher.KeySize = 128;
cipher.BlockSize = 128;
cipher.Mode = CipherMode.CBC;
cipher.Padding = PaddingMode.PKCS7;
的加密模式是一样的
因为aes并没有64位的块, 如果采用PKCS5, 那么实质上就是采用PKCS7
对称加密是最快速、最简单的一种加密方式,加密(encryption)与解密(decryption)用的是同样的密钥(secret key)。对称加密有很多种算法,由于它效率很高,所以被广泛使用在很多加密协议的核心当中。
对称加密通常使用的是相对较小的密钥,一般小于256 bit。因为密钥越大,加密越强,但加密与解密的过程越慢。如果你只用1 bit来做这个密钥,那黑客们可以先试着用0来解密,不行的话就再用1解;但如果你的密钥有1 MB大,黑客们可能永远也无法破解,但加密和解密的过程要花费很长的时间。密钥的大小既要照顾到安全性,也要照顾到效率,是一个trade-off。
对称加密的一大缺点是密钥的管理与分配,换句话说,如何把密钥发送到需要解密你的消息的人的手里是一个问题。在发送密钥的过程中,密钥有很大的风险会被黑客们拦截。现实中通常的做法是将对称加密的密钥进行非对称加密,然后传送给需要它的人。
常用的有:DES、aes
非对称加密为数据的加密与解密提供了一个非常安全的方法,它使用了一对密钥,公钥(public key)和私钥(private key)。私钥只能由一方安全保管,不能外泄,而公钥则可以发给任何请求它的人。非对称加密使用这对密钥中的一个进行加密,而解密则需要另一个密钥。比如,你向银行请求公钥,银行将公钥发给你,你使用公钥对消息加密,那么只有私钥的持有人--银行才能对你的消息解密。与对称加密不同的是,银行不需要将私钥通过网络发送出去,因此安全性大大提高。
常用的有:RSA
(1) 对称加密加密与解密使用的是同样的密钥,所以速度快,但由于需要将密钥在网络传输,所以安全性不高。
(2) 非对称加密使用了一对密钥,公钥与私钥,所以安全性高,但加密与解密速度慢。
(3) 解决的办法是将对称加密的密钥使用非对称加密的公钥进行加密,然后发送出去,接收方使用私钥进行解密得到对称加密的密钥,然后双方可以使用对称加密来进行沟通。
在现代密码体制中加密和解密是采用不同的密钥(公开密钥),也就是非对称密钥密码系统,每个通信方均需要两个密钥,即公钥和私钥,这两把密钥可以互为加解密。公钥是公开的,不需要保密,而私钥是由个人自己持有,并且必须妥善保管和注意保密。
公钥私钥的原则:
非对称密钥密码的主要应用就是公钥加密和公钥认证,而公钥加密的过程和公钥认证的过程是不一样的,下面我就详细讲解一下两者的区别。
比如有两个用户Alice和Bob,Alice想把一段明文通过双钥加密的技术发送给Bob,Bob有一对公钥和私钥,那么加密解密的过程如下:
上面的过程可以用下图表示,Alice使用Bob的公钥进行加密,Bob用自己的私钥进行解密。
身份认证和加密就不同了,主要用户鉴别用户的真伪。这里我们只要能够鉴别一个用户的私钥是正确的,就可以鉴别这个用户的真伪。
还是Alice和Bob这两个用户,Alice想让Bob知道自己是真实的Alice,而不是假冒的,因此Alice只要使用公钥密码学对文件签名发送 给Bob,Bob使用Alice的公钥对文件进行解密,如果可以解密成功,则证明Alice的私钥是正确的,因而就完成了对Alice的身份鉴别。整个身 份认证的过程如下:
上面的过程可以用下图表示,Alice使用自己的私钥加密,Bob用Alice的公钥进行解密。
DES是Data Encryption Standard(数据加密标准)的缩写,DES算法为密码体制中的对称密码体制。它是由IBM公司研制的一种加密算法,美国国家标准局于1977年公布把它作为非机要部门使用的数据加密标准,二十年来,它一直活跃在国际保密通信的舞台上,扮演了十分重要的角色。
DES是一个分组加密算法,他以64位为分组对数据加密。同时DES也是一个对称算法:加密和解密用的是同一个算法。它的密匙长度是56位(因为每个第8位都用作奇偶校验),密匙可以是任意的56位的数,而且可以任意时候改变。其中有极少量的数被认为是弱密匙,但是很容易避开他们。所以保密性依赖于密钥。
特点:分组比较短、密钥太短、密码生命周期短、运算速度较慢。 DES算法具有极高安全性,到目前为止,除了用穷举搜索法对DES算法进行攻击外,还没有发现更有效的办法。而56位长的密钥的穷举空间为256,这意味着如果一台计算机的速度是每一秒种检测一百万个密钥,则它搜索完全部密钥就需要将近2285年的时间。
DES现在已经不视为一种安全的加密算法,因为它使用的56位秘钥过短,以现代计算能力,24小时内即可能被破解。也有一些分析报告提出了该算法的理论上的弱点,虽然实际情况未必出现。该标准在最近已经被 高级加密标准 (aes)所取代。
高级加密标准(Advanced Encryption Standard,aes),又称Rijndael加密法,是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。这个标准用来替代原先的 DES ,已经被多方分析且广为全世界所使用。经过五年的甄选流程,高级加密标准由美国国家标准与技术研究院(NIST)于2001年11月26日发布于FIPS PUB 197,并在2002年5月26日成为有效的标准。2006年,高级加密标准已然成为对称密钥加密中最流行的算法之一。
aes的区块长度固定为128 位元 ,密钥长度则可以是128,192或256位元。
RSA加密算法是一种 非对称加密算法 。在 公钥加密标准 和 电子商业 中RSA被广泛使用。RSA是 1977年 由 罗纳德·李维斯特 (Ron Rivest)、 阿迪·萨莫尔 (Adi Shamir)和 伦纳德·阿德曼 (Leonard Adleman)一起提出的。当时他们三人都在 麻省理工学院 工作。RSA就是他们三人姓氏开头字母拼在一起组成的。
RSA算法利用两个很大的质数相乘所产生的乘积来加密。这两个质数无论哪一个先与原文件编码相乘,对文件加密,均可由另一个质数再相乘来解密。但要用一个 质数来求出另一个质数,则是十分困难的。因此将这一对质数称为密钥对(Key Pair)。在加密应用时,某个用户总是将一个密钥公开,让需发信的人员将信息用其公共密钥加密后发给该用户,而一旦信息加密后,只有用该用户一个人知道 的私用密钥才能解密。具有数字凭证身份的人员的公共密钥可在网上查到,亦可在请对方发信息时主动将公共密钥传给对方,这样保证在Internet上传输信 息的保密和安全。
开发中:
客户端发送的敏感数据时需要加密处理,客户端数据采用公钥加密,服务器用对应的秘钥解密,客户端保存公钥,服务器保存秘钥
服务器发送的数据也要加密时,服务器端数据采用秘钥加密,客户端数据用对应的公钥加密,客户端保存公钥,服务器保存秘钥
服务器要认证客户端时,客户端数据采用秘钥加密,服务器用对应的公钥解密,客户端保留秘钥,服务器保留公钥
常用加解密方案:
如果想要更加安全一点,可以在仿照微信的通信,每次都在传输数据上加上一个32为随机数和并将数据按照一定的规则生成一个校验sign
aes加密过程涉及到 4 种操作,分别是字节替代、行移位、列混淆和轮密钥加。
1.字节替换:字节代替的主要功能是通过S盒完成一个字节到另外一个字节的映射。
2.行移位:行移位的功能是实现一个4x4矩阵内部字节之间的置换。
4.轮密钥加:加密过程中,每轮的输入与轮密钥异或一次(当前分组和扩展密钥的一部分进行按位异或);因为二进制数连续异或一个数结果是不变的,所以在解密时再异或上该轮的密钥即可恢复输入。
5.密钥扩展:其复杂性是确保算法安全性的重要部分。当分组长度和密钥长度都是128位时,aes的加密算法共迭代10轮,需要10个子密钥。aes的密钥扩展的目的是将输入的128位密钥扩展成11个128位的子密钥。aes的密钥扩展算法是以字为一个基本单位(一个字为4个字节),刚好是密钥矩阵的一列。因此4个字(128位)密钥需要扩展成11个子密钥,共44个字。
产品的开发快则一个月,慢则一年,那么如何杜绝市面上各种山寨也成为了我们必须要关注的问题,加密芯片可以做到这点,在保障开发者权益的同时也保护了消费者权益,KEROS加密芯片作为该领域的领头者,一直在尽力贡献一份力。特点如下:接口:标准I2C协议接口;算法: 标准aes256 / KAS算法;特殊接口:Random Stream Cipher for Interface;工作温度:工业级 -40℃ ~+85℃;频率:400Khz;存储:2K字节EEPROM(可选);电压:1.8V~3.6V;封装:SOT23-6,SOP8,TDFN-6。aes加密密钥多少位的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容,谢谢。