超详细DES和AES加密原理一篇搞定，IT技术爱好者建议收藏

AES (Advanced Encryption Standard，高级加密标准)是美国国家标准与技术研究院(NIST)在2001年建立了电子数据的加密规范。它是一种分组加密标准，每个加密数据块大小固定为128位(16个字节)，最终生成的加密密钥长度有128位、192位和256位这三种。

另外， AES主要有五种工作模式(其实还有很多模式) ：ECB (Electroniccodebook，电子密码本)、CBC (Cipher-block chaining，密码分组链接)、CFB (Cipher feedback，密文反馈)、OFB (Output feedback，输出反馈)、PCBC (Propagating cipher-block chaining，增强型密码分组链接) 。

这个标准用来替代原先的DES（Data Encryption Standard），已经被多方分析且广为全世界所使用。经过五年的甄选流程，高级加密标准由美国国家标准与技术研究院 （NIST）于2001年11月26日发布于FIPS PUB 197，并在2002年5月26日成为有效的标准。2006年，高级加密标准已然成为对称密钥加密中最流行的算法之一 。

AES四种工作模式原理：

1、ECB模式：ECB （电子密码本）模式是最简单的块密码加密模式,加密前根据数据块大小（如AES为128位）分成若干块，之后将每块使用相同的密钥单独通过块加密器密器。这种加密模式的优点就是简单,不需要初始化向量（IV） ，每个数据块独立进行加/解密，利于并行计算，加/解密效率很高。但这种模式中，所有数据都采用相同密钥进行加/解密，也没有经过任何逻辑运算，相同明文得到相同的密文，所以可能导致“选择明文攻击”的发生。

2、CBC模式：CBC （密码分组链接）模式是先将明文切分成若干小块，然后每个小块与初始块或者上一段的密文段进行逻辑异或运算后，再用密钥进行加密。第一个明文块与一个叫初始化向量的数据块进行逻辑异或运算。这样就有效的解决了ECB模式所暴露出来的问题，即使两个明文块相同，加密后得到的密文块也不相同。但是缺点也相当明显，如加密过程复杂，效率低等。

3、CFB模式：与ECB和CBC模式只能够加密块数据不同，CFB模式能够将密文转化成为流密文。这种加密模式中，由于加密流程和解密流程中被块加密器加密的数据是前块的密文，因此即使本块明文数据的长度不是数据块大小的整数倍也是不需要填充的，这保证了数据长度在加密前后是相同的。

4、OFB模式：不再直接加密明文块，其加密过程是先使用块加密器生成密钥流，然后再将密钥流和明文流进行逻辑异或运算得到密文流。

DES加密算法：

DES （Data Encryption Standard，数据加密标准）是1972年美国IBM公司研制的对称密码体制(加密和解密使用相同的密钥)加密算法， 1977年被美国联邦政府的国家标准局确定为联邦资料处理标准(FIPS)，并授权在非密级政府通信中使用，随后该算法在国际上广泛流传开来。

DES设计中使用了分组密码设计的两个原则：混淆（confusion）和扩散(diffusion)，其目的是抗击敌手对密码系统的统计分析。混淆是使密文的统计特性与密钥的取值之间的关系尽可能复杂化，以使密钥和明文以及密文之间的依赖性对密码分析者来说是无法利用的。

扩散的作用就是将每一位明文的影响尽可能迅速地作用到较多的输出密文位中，以便在大量的密文中消除明文的统计结构，并且使每一位密钥的影响尽可能迅速地扩展到较多的密文位中，以防对密钥进行逐段破译。

与AES算法相比， DES在参数特性方面主要区别体现在以下几个方面：

1、DES的数据块大小为8个字节，而AES的数据块大小为16个字节。

2、DES的密钥长度是64位（其中8位用于校验），而AES的密钥长度是128位（AES算法比DES算法更安全）。

3、当然，这两种算法在加/解方面的具体原理是不一样的，但DES加密算法的块大小及密钥长度都不能满足现在的安全需求了，所以现在比较少使用这种加密算法，而是使用像AES或者3DES之类更高级的加密算法。

3DES（即Triple DES）是DES向AES过渡的加密算法，它使用3条56位的密钥对数据进行三次加密。是DES的一个更安全的变形。它以DES为基本模块，通过组合分组方法设计出分组加密算法。比起最初的DES，3DES更为安全。

由于计算机运算能力的增强，原版DES密码的密钥长度变得容易被暴力破解；3DES 即是设计用来提供一种相对简单的方法，即通过增加DES的密钥长度来避免类似的攻击，而不是设计一种全新的块密码算法。

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