①算法簡介
AES(Advanced Encryption Standard)算法即高級加密標準，在密碼學中又稱Rijndael加密法，是美國聯(lián)邦政府采用的一種區(qū)塊加密標準。在微信小程序的數(shù)據(jù)傳輸過程中用到的加密算法。AES算法是用來替代原先的DES，目前已經(jīng)被全世界廣泛使用，同時AES已經(jīng)成為對稱密鑰加密中最流行的算法之一。AES支持三種長度的密鑰：128位，192位，256位。根據(jù)密鑰長度的不同，可以將AES分為AES128，AES192，AES256三種。這里我們主要對AES128進行具體講解
②狀態(tài)矩陣
在AES算法中，以字節(jié)為處理單位，128長度的分組可以分為16個字節(jié)（每個字節(jié)8位），將這16個字節(jié)從左到右從上到下依次排列構成一個4*4的矩陣，這個矩陣稱為狀態(tài)矩陣，如圖2.1(a)是以明文abcdefghijklmnop為例構成的一個明文矩陣，(b)是與之對應的用十六進制數(shù)表示的狀態(tài)矩陣。輸入的明文分組可以構成一個明文初始狀態(tài)矩陣。同樣的密鑰也構成一個狀態(tài)矩陣，并通過密鑰擴展函數(shù)將其擴展為44個字節(jié)組成的序列由W0-W44表示，其中W0-W3是初始密鑰，后面的40個字節(jié)分為10組分別用于輪函數(shù)中的輪密鑰加。
(a)?
?(b)
圖 2.1
③算法流程
AES算法原理流程圖如圖3.1所示，明文首先和原始密鑰進行依次異或運算，然后經(jīng)過輪函數(shù)加密之后形成密文，其中前九次的輪函數(shù)所做的操作都是一樣的（字節(jié)代換、行移位、列混合、輪密鑰加），而第十次的輪函數(shù)和前九次不同（字節(jié)代換、行移位、輪密鑰加）
圖 3.1
③ 流程詳解
（1）字節(jié)代換
簡單的來說就是一個查表的過程，在加密時將狀態(tài)矩陣中的一個輸出字節(jié)的高四位作為行號，低四位作為列號，用S盒中對應行列位置的元素進行替換，如圖3.2所示是一個S盒，圖3.3所示是對上文中明文的狀態(tài)矩陣進行字節(jié)代換之后得到的結果
?圖 3.2
?圖 3.3
（2）行移位
行移位就是將狀態(tài)矩陣的第i行循環(huán)左移i位，如圖3.4所示就是將經(jīng)字節(jié)替換后的狀態(tài)矩陣進行行移位之后的結果，第0行左移0位，第一行左移1位，第二行左移2位，第三行左移3位
?圖 3.4
（3）列混合
將狀態(tài)矩陣進行左乘一個給定矩陣的操作，如圖3.5所示，是將行移位之后的矩陣進行列混合運算之后的結果，在列混合中的乘法和普通的乘法不相同，其規(guī)則如圖3.6所示
?圖 3.5
?圖 3.6
（4）輪密鑰加
輪密鑰加是將狀態(tài)矩陣中的數(shù)據(jù)以列為單位與每一輪的密鑰進行異或運算，例如在第一輪中的輪密鑰加密鑰為W4，W5，W6，W7，明文的狀態(tài)矩陣的第一列與W4進行異或運算，如圖3.7所示是以上文中的明文進行輪密鑰加后的結果
?
?圖 3.7
④密鑰擴展函數(shù)
假設在算法開始時給定的密鑰為abcdefghijklmnop，對其進行擴展就是進行如圖4.1所示的步驟，最終會形成10組子密鑰
圖 4.1
輪常量表如圖4.2所示?
?圖 4.2
以上就是AES算法的加密過程
參考資料：
B站上AES算法的一個比較詳細的講解視頻，大家可以參考文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-815628.html
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