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        AES128在線加密詳解

        來源:千鋒教育
        發(fā)布人:xqq
        時(shí)間: 2023-11-21 20:16:18 1700568978

        一、加密原理

        AES(Advanced Encryption Standard)是一種對稱加密算法,它使用一個(gè)128位、192位或256位的密鑰(Key),對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密操作。其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)使用了多輪變換,每輪變換包括字節(jié)替換、行位移、列混淆和密鑰加。通過這些變換,AES能夠有效地保護(hù)數(shù)據(jù)安全性,并且保證加解密的效率和安全性。

        128位密鑰的AES加密過程如下:

        1. 密鑰擴(kuò)展:將輸入的128位密鑰擴(kuò)展為11組128位密鑰,得到176字節(jié)的密鑰表。
        2. 初始輪:將明文分成16字節(jié)的塊,與第1個(gè)128位密鑰進(jìn)行異或操作。
        3. 迭代加密:AES加密有9輪迭代,每輪包括SubBytes、ShiftRows、MixColumns和AddRoundKey四個(gè)步驟。
        4. 最終輪:執(zhí)行SubBytes、ShiftRows和AddRoundKey操作,得到密文。
        

        二、加密流程

        使用AES128進(jìn)行在線加密的流程如下:

        1. 生成一個(gè)128位的密鑰。
        2. 輸入明文數(shù)據(jù)。
        3. 將輸入的明文數(shù)據(jù)分組為16字節(jié)/128位的塊。
        4. 對每個(gè)塊執(zhí)行加密操作。
        5. 將加密后的數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接,得到密文。
        6. 輸出密文數(shù)據(jù)。
        

        三、代碼示例

        以下是使用Python實(shí)現(xiàn)的AES128加密代碼示例:

        import base64
        from Crypto.Cipher import AES
        
        # 字符串補(bǔ)位函數(shù),采用PKCS7Padding補(bǔ)位方式
        def add_to_16(value):
            while len(value) % 16 != 0:
                value += '\0'
            return value.encode('utf-8')
        
        # AES128加密函數(shù)
        def encrypt(key, data):
            key = add_to_16(key)
            data = add_to_16(data)
            aes = AES.new(key, AES.MODE_ECB)
            encrypted_data = aes.encrypt(data)
            return base64.encodebytes(encrypted_data).decode('utf-8')
        
        if __name__ == '__main__':
            key = '123456789qwertyu'
            data = 'AES加密算法測試'
            encrypted_data = encrypt(key, data)
            print('密文:', encrypted_data)
        

        以上代碼使用了crypto庫中的AES加密組件,對數(shù)據(jù)進(jìn)行了加密操作,并使用base64編碼進(jìn)行密文輸出。

        四、應(yīng)用場景

        AES128在線加密廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸安全保護(hù),例如:

        1. SSL/TLS協(xié)議加密:HTTPS通信時(shí),使用AES128進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸加密。

        2. 文本信息加密:用于保護(hù)文本信息在存儲(chǔ)/傳輸過程中避免被竊取。

        3. 消息摘要保護(hù):用于在生成消息摘要時(shí),防止摘要信息被篡改。

        4. 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸:用于TCP/UDP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸加密和解密。

        五、總結(jié)

        AES128在線加密通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行多輪變換,保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?,并且在?yīng)用領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。需要注意的是,在實(shí)際應(yīng)用中,還需要選擇合適的加密模式、填充方式和密鑰管理方案,以保證加密過程的完整性和可靠性。

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