4、对称密钥加密技术详解

对称密钥加密技术详解

在当今数字化时代，信息安全至关重要，对称密钥加密作为保障信息安全的重要手段，发挥着不可替代的作用。本文将深入探讨对称密钥加密，重点介绍高级加密标准（AES）及其相关算法。

1. DES的困境与AES的诞生

早期的DES（数据加密标准）在计算机技术发展初期发挥了重要作用，但随着计算机性能的不断提升，其密钥大小和块大小逐渐显得过小，难以抵御日益强大的破解手段。曾有专门设计的超级计算机和近10万台互联网上的个人电脑组成的网络，仅用22小时15分钟就成功破解了DES的一个密钥。鉴于此，美国国家标准与技术研究院（NIST）在20世纪70年代对DES进行标准化后，经过20多年，于1997年1月启动了寻找DES继任者——高级加密标准（AES）的公开选拔过程。

2. AES的选拔与Rijndael算法

NIST鼓励全球各方提交新的加密标准提案，要求提案支持至少128位的块大小以及128、192和256位三种密钥大小。选拔过程分为两轮，第一轮从21份提案中选出15份作为AES候选方案，并通过公开讨论和国际密码学界的意见评估。最终，五份候选方案进入第二轮，分别是MARS（IBM）、RC6（RSA）、Rijndael（Daemen和Rijmen）、Serpent（Anderson、Biham和Knudsen）和Twofish（Counterpane）。经过三轮国际“AES候选会议”，2000年10月，NIST选定Rijndael密码算法作为AES。

Rijndael是一种迭代块密码算法，支持不同的块和密钥大小组合，包括128、160、192、224和256位。AES是Rijndael的一个子集，固定块长度为128位，使用128、192和