aes
5高级加密标准（英语：Advanced Encryption Standard，缩写：AES），在密码学中又称Rijndael加密法，是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。这个标准用来替代原先的DES，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。
该算法为比利时密码学家Joan Daemen和Vincent Rijmen所设计，结合两位作者的名字，以Rijndael为名投稿高级加密标准的甄选流程。（Rijndael的发音近于"Rhine doll"）
基本信息
- 首次发布
1998年
- 密钥长度
128、192或者256比特
- 重复回数
10, 12或14(视密钥长度而定)
- 继承算法
Anubis, Grand Cru
- 结构
置换排列网络
- 块长度
128位
- 派生自
Square
- 设计者
Vincent Rijmen、Joan Daemen
沿革
Rijndael是由Daemen和Rijmen早期所设计的Square改良而来；而Square则是由SHARK发展而来。
不同于它的前任标准DES，Rijndael使用的是代换-置换网络，而非Feistel架构。AES在软件及硬件上都能快速地加解密，相对来说较易于实现，且只需要很少的存储器。作为一个新的加密标准，目前正被部署应用到更广大的范围。
密码说明
严格地说，AES和Rijndael加密法并不完全一样（虽然在实际应用中两者可以互换），因为Rijndael加密法可以支持更大范围的区块和密钥长度：AES的区块长度固定为128比特，密钥长度则可以是128，192或256比特；而Rijndael使用的密钥和区块长度均可以是128，192或256比特。加密过程中使用的密钥是由Rijndael密钥生成方案产生。
大多数AES计算是在一个特别的有限域完成的。
AES加密过程是在一个4×4的字节矩阵上运作，这个矩阵又称为“体（state）”，其初值就是一个明文区块（矩阵中一个元素大小就是明文区块中的一个Byte）。（Rijndael加密法因支持更大的区块，其矩阵行数可视情况增加）加密时，各轮AES加密循环（除最后一轮外）均包含4个步骤：
- 1.
—矩阵中的每一个字节都与该次回合密钥（round key）做XOR运算；每个子密钥由密钥生成方案产生。
—透过一个非线性的替换函数，用查找表的方式把每个字节替换成对应的字节。
—将矩阵中的每个横列进行循环式移位。
—为了充分混合矩阵中各个直行的操作。这个步骤使用线性转换来混合每内联的四个字节。最后一个加密循环中省略步骤，而以另一个取代。
AddRoundKey步骤
步骤，回合密钥将会与原矩阵合并。在每次的加密循环中，都会由主密钥产生一把回合密钥（透过Rijndael密钥生成方案产生），这把密钥大小会跟原矩阵一样，以与原矩阵中每个对应的字节作异或（⊕）加法。
SubBytes步骤
ij = S（aij）." titlename="在步骤中，矩阵中各字节被固定的8位查找表中对应的特定字节所替换,S; bij = S（aij）." bigsrc="http://pic.baike.soso.com/ugc/baikepic2/0/20180913172712-1611468660_png_320_166_11913.jpg/0" mark="" style="">
在步骤中，矩阵中的各字节透过一个8位的S-box进行转换。这个步骤提供了加密法非线性的变换能力。S-box与
上的乘法反元素有关，已知具有良好的非线性特性。为了避免简单代数性质的攻击，S-box结合了乘法反元素及一个可逆的仿射变换矩阵建构而成。此外在建构S-box时，刻意避开了固定点与反固定点，即以S-box替换字节的结果会相当于错排的结果。此条目有针对S-box的详细描述：Rijndael S-box
ShiftRows步骤
描述矩阵的行操作。在此步骤中，每一行都向左循环位移某个偏移量。在AES中（区块大小128位），第一行维持不变，第二行里的每个字节都向左循环移动一格。同理，第三行及第四行向左循环位移的偏移量就分别是2和3。128位和192比特的区块在此步骤的循环位移的模式相同。经过之后，矩阵中每一竖列，都是由输入矩阵中的每个不同列中的元素组成。Rijndael算法的版本中，偏移量和AES有少许不同；对于长度256比特的区块，第一行仍然维持不变，第二行、第三行、第四行的偏移量分别是1字节、2字节、3字节。除此之外，操作步骤在Rijndael和AES中完全相同。