4、高级加密标准（AES）与哈希算法详解

高级加密标准（AES）与哈希算法详解

1. AES 简介

AES（Advanced Encryption Standard）即高级加密标准，它源于 Vincent Rijmen 和 Joan Daemen 提出的 Rijndael 方法，该方法在相关评选中荣获一等奖。2001 年，美国国家标准与技术研究院（NIST）采用并将其重命名为 AES 并发布。2002 年 5 月，经美国商务部长批准，AES 成为官方联邦政府标准。

和其前身 DES 一样，AES 是一种对称加密系统，意味着加密和解密数据使用同一个密钥/密码。以 2020 年的技术水平来看，破解最弱形式的 AES 加密（即 128 位版本）大约需要一万亿年，所以最好不要尝试去破解它。

2. AES 的应用

AES 系统可免费用于任何目的，包括私人和商业用途，并非仅供美国联邦政府使用。许多流行的软件产品都采用了 AES，例如文件压缩工具 7 - Zip、Roshal Archive（RAR）和 WinZip。

此外，处理器巨头英特尔（Intel）以及后来的 AMD，在其许多 CPU 中加入了基于硬件的 AES 加速功能，这种硬件加速技术被称为 AES 新指令（AES - NI）。在理想设置下，AES - NI 可以使加密操作速度提高十倍。

3. 块大小和密钥长度

在密码学中，块是指算法一次处理的固定大小的数据量。AES 仅以 128 位（即 16 字节）的块来处理数据。加密文件会使用足够数量的块来包含所有明文/未加密的数据。如果明文无法填满最后一个块，则会使用填充方案（通常是随机数据）来填充剩余部分。

密钥长度是指特定