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AES加密算法及AES-CMAC原理白话版系统解析

news 2025/7/7 9:35:39

本文框架

  • 前言
  • 1. AES加密理论
    • 1.1 不同AES算法区别
    • 1.2 加密过程介绍
      • 1.2.1 加密模式和填充方案选择
      • 1.2.2 密钥扩展
      • 1.2.3分组处理
      • 1.2.4多轮加密
        • 1.2.4.1字节替换
        • 1.2.4.2行移位
        • 1.2.4.3列混淆
        • 1.2.4.4轮密钥加
    • 1.3 加密模式
      • 1.3.1ECB模式
      • 1.3.2CBC模式
      • 1.3.3CTR模式
      • 1.3.4CFB模式
      • 1.3.5 OFB模式
    • 1.4填充方案
      • 1.4.1 PKCS5Padding
      • 1.4.2 PKCS7Padding
      • 1.4.3 ZEROPadding
      • 1.4.4 X923Padding
      • 1.4.5 ISO7816_4Padding
      • 1.4.6 ISO10126Padding
      • 1.4.7 NonePadding
  • 2.AES-CMAC
    • 2.1AES-CMAC原理
      • 2.1.1子密钥计算(K1/K2生成)
      • 2.1.2 AES128-CMAC计算
      • 2.1.3填充方式
    • 2.2 AES128-CMAC应用

前言

AES(Advanced Encryption Standard)算法是一种对称加密算法，由美国国家标准与技术研究院（NIST）在2001年发布，旨在取代早期的数据加密标准（DES），并提供更高的安全性，目前该算法被广泛应用于各种安全需求中，AES算法以其高度的安全性和效率成为目前最流行的对称加密算法之一。
其实网络上有很多前辈已经写了很多关于AES加密算法，模式，填充规则等文章，但是大家的侧重点不同，在系统学习时很难把这些知识串起来，所以才有了本文对AES不同加密算法，加密模式，加密原理，填充算法及AES-CMAC算法的系统介绍，如果你的总结归纳能力比较强，也可以自己来整理，或者借助本文来辅助一下。
先祭出AES加密算法的加解密基本流程：
在这里插入图片描述
AES加密函数为E，则 C = E(K, P),其中P为明文，K为密钥，C为密文。
AES解密函数为D，则 P = D(K, C),其中C为密文，K为密钥，P为明文。

1. AES加密理论

1.1 不同AES算法区别

AES根据密钥长度的不同有：AES128，AES192，AES256三种算法，对应的密钥长度分别对应于AES-128、AES-192和AES-

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