[Home]   [TOC]

Study_Security_EncryptionAlgorithm_AES  
AES
Security, Encrypt
Updated Jan 9, 2015 by jht5...@gmail.com

AES(Advanced Encryption Standard,高级加密标准)又叫Rijndael加密法,用来替代DES算法。常见AES加密模式有ECB、CBC、CFB、OFB和CTR等五种, CFB、OFB都带反馈,做流加密用的多,CBC和CTR、ECB多用于独立block加密,由于ECB算法有点小缺点(相同输入,相同输出,容易明文攻击),所以CBC和CTR这两种加解密方式用的较多,也是很多标准规范要求的实现算法,下面看一下这两种算法原理。

AES跟Rijndael相比有点小区别,就是使用固定块(block size)为128bits(16字节)(原Rijndael块大小更灵活),密钥长度支持128、192或256位。

  • CBC加密原理:
明文跟向量异或,再用KEY进行加密,结果作为下个BLOCK的初始化向量。解密原理:使用密钥先对密文解密,解密后再同初始向量异或得到明文。 CBC需要对明文块大小进行Padding(补位),由于前后加密的相关性,只能实施串行化动作,无法并行运算。另外,CBC需要参量:密钥和初始化向量。
  • CTR加密原理:
用密钥对输入的计数器加密,然后同明文异或得到密文。解密原理:用密钥对输入计数器加密,然后同密文异或得到明文。 CTR不需要Padding,而且采用了流密钥方式加解密,适合于并行运算,CTR涉及参量:Nounce随机数、Counter计数器和密钥。Nounce随机数和Counter计数器整体可看作计数器,因为只要算法约定好,就可以回避掉串行化运算。

JCE中AES支持五中模式:CBC,CFB,ECB,OFB,PCBC;支持三种填充:NoPadding,PKCS5Padding,ISO10126Padding。不支持SSL3Padding。不支持“NONE”模式。不带模式和填充来获取AES算法的时候,其默认使用ECB/PKCS5Padding。

算法/模式/填充 16字节加密后数据长度 不满16字节加密后长度
AES/CBC/NoPadding 16 不支持
AES/CBC/PKCS5Padding 32 16
AES/CBC/ISO10126Padding 32 16
AES/CFB/NoPadding 16 原始数据长度
AES/CFB/PKCS5Padding 32 16
AES/CFB/ISO10126Padding 32 16
AES/ECB/NoPadding 16 不支持
AES/ECB/PKCS5Padding 32 16
AES/ECB/ISO10126Padding 32 16
AES/OFB/NoPadding 16 原始数据长度
AES/OFB/PKCS5Padding 32 16
AES/OFB/ISO10126Padding 32 16
AES/PCBC/NoPadding 16 不支持
AES/PCBC/PKCS5Padding 32 16
AES/PCBC/ISO10126Padding 32 16

参考资料

[1]. http://www.metsky.com/archives/585.html
[2]. http://blog.sina.com.cn/s/blog_679daa6b0100zmpp.html
[3]. http://en.wikipedia.org/wiki/Block_cipher_modes_of_operation