aes加密原理(小规模AES硬件在线加密四种模式)

　　一、AES加密/解密在线工具文档

　　1.1、AES加密/解密算法介绍

　　AES加密/解密算法是一种可逆的对称加密算法，这类算法在加密和解密时使用相同的密钥，或是使用两个可以简单地相互推算的密钥，一般用于服务端对服务端之间对数据进行加密/解密。它是一种为了替代原先DES、3DES而建立的高级加密标准（Advanced Encryption Standard）。

　　1.2、AES加密/解密算法特点

　　作为可逆且对称的块加密，AES加密算法的速度比公钥加密等加密算法快很多，在很多场合都需要AES对称加密，但是要求加密端和解密端双方都使用相同的密钥是AES算法的主要缺点之一。

　　二、AES加密/解密在线工具使用须知

　　2.1、AES的工作模式

　　AES常见的工作模式为：ECB，CBC，OFB，CFB，CFB8，CTR，GCM，除了ECB无须设置初始化向量IV而不安全之外，其它AES工作模式都必须设置向量IV，其中GCM工作模式较为特殊。

　　AES-GCM工作模式注意事项：

　　初始向量：参数向量IV的值相当于GCM使用的Nonce；

　　附加消息：GCM专用，由加解密双端共享，AAD可以为空；

　　消息认证码：GCM加密后生成的消息认证码TAG，GCM解密时专用。

　　2.2、AES的填充模式

　　块密码只能对确定长度的数据块进行处理，而消息的长度通常是可变的，因此需要选择填充模式。

　　填充区别：在ECB、CBC工作模式下最后一块要在加密前进行填充，其它不用选择填充模式；

　　填充模式：AES支持的填充模式为PKCS7和NONE不填充。其中PKCS7标准是主流加密算法都遵循的数据填充算法。AES标准规定的区块长度为固定值128Bit，对应的字节长度为16位，这明显和PKCS5标准规定使用得固定值8位不符，虽然有些框架特殊处理后可以通用PKCS5，但是从长远和兼容性考虑，推荐PKCS7。

　　2.3、AES密钥KEY和初始化向量IV

　　初始化向量IV可以有效提升安全性，但是在实际的使用场景中，它不能像密钥KEY那样直接保存在配置文件或固定写死在代码中，一般正确的处理方式为：在加密端将IV设置为一个16位的随机值，然后和加密文本一起返给解密端即可。

　　密钥KEY：AES标准规定区块长度只有一个值，固定为128Bit，对应的字节为16位。AES规定密钥长度只有三个值，128Bit、192Bit、256Bit，对应的字节为16位、24位和32位，密钥KEY不能公开传输，用于加密和解密数据；

　　初始化向量IV：该字段可以公开，用于将加密随机化。同样的明文被多次加密也会产生不同的密文，避免了较慢的重新产生密钥的过程，初始化向量与密钥相比有不同的安全性需求，因此IV通常无须保密。然而在大多数情况中，不应当在使用同一密钥的情况下两次使用同一个IV，一般推荐初始化向量IV为16位的随机值。

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