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一.AES简介

AES属于分组加密算法，，每组长度相等，每次加密一组数据，直到加密完整个明文，明文长度固定为128位，密钥长度可以是128（10轮循环）、192（12轮循环）、256位（14轮循环）。

明文P需要分组，称为状态，状态用以字节为元素的矩阵阵列表示，16字节明文按照此顺序放入矩阵，规则为：从上到下，从左到右，依次进行。密钥K也需要分组，原理与明文P相同。

（1）明文P：没有经过加密的数据。

（2）密钥K：用来加密明文的密码，在对称加密算法中java aes加密解密，加密与解密的密钥是相同的。

（3）AES加密函数：设AES加密函数为E，则 C = E(K, P),其中P为明文，K为密钥，C为密文。把明文P和密钥K作为加密函数的参数输入java aes加密解密，加密函数E会输出密文C。

（4）密文C：经加密函数处理后的数据

（5）AES解密函数：设AES解密函数为D，则 P = D(K, C),其中C为密文，K为密钥，P为明文。也就是说，把密文C和密钥K作为解密函数的参数输入，则解密函数会输出明文P。

二.加密过程

前9轮循环4个步骤，最终轮进行1、2、4步

初始变换--明文和子密钥进行异或

字节代换--查表进行数的代换

行移位

三.解密过程

AES加密过程涉及到4种操作，分别是字节代换、行移位、列混淆和轮密钥加。解密过程分别为对应的逆操作。每一步操作都是可逆的，按照相反的顺序进行解密即可恢复明文。

3.1字节代换

AES的字节代换需要查表，通过S盒实现一个字节到另一个字节的映射，逆字节代换通过查逆S盒。

3.2行移位

行移位的逆变换是将状态矩阵中的每一行执行相反的移位操作，例如：AES-128中，状态矩阵的第0行右移0字节，第1行右移1字节，第2行右移2字节，第3行右移3字节。

3.3列混淆

逆变换矩阵同正变换矩阵的乘积恰好为单位矩阵。

3.4轮密钥加

密钥加是将轮密钥简单地与状态进行逐比特异或。这个操作相对简单，其依据的原理是“任何数和自身的异或结果为0”。加密过程中，每轮的输入与轮子密钥异或一次；因此，解密时再异或上该轮的轮子密钥即可恢复。轮密钥加过程可以看成是字逐位异或的结果，也可以看成字节级别或者位级别的操作。也就是说，可以看成S0 S1 S2 S3 组成的32位字与W[4i]的异或运算。

AES加密算法实现