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什么是AES?

密碼學中的高級加密標準(Advanced Encryption Standard，AES)，又稱Rijndael加密法，是美國聯(lián)邦政府采用的一種區(qū)塊加密標準。這個標準用來替代原先的DES，已經被多方分析且廣為全世界所使用。經過五年的甄選流程，高級加密標準由美國國家標準與技術研究院 (NIST)于2001年11月26日發(fā)布于FIPS PUB 197，并在2002年5月26日成為有效的標準。2006年，高級加密標準已然成為對稱密鑰加密中最流行的算法之一。該算法為比利時密碼學家Joan Daemen和Vincent Rijmen所設計，結合兩位作者的名字，以Rijdael之命名之，投稿高級加密標準的甄選流程(Rijdael的發(fā)音近于 “Rhine doll”)。

AES 加密過程是在一個4×4的字節(jié)矩陣上運作，這個矩陣又稱為“體(state)”，其初值就是一個明文區(qū)塊(矩陣中一個元素大小就是明文區(qū)塊中的一個 Byte)。(Rijndael加密法因支援更大的區(qū)塊，其矩陣行數(shù)可視情況增加)加密時，各輪AES加密循環(huán)(除最后一輪外)均包含4個步驟：

1. AddRoundKey — 矩陣中的每一個字節(jié)都與該次循環(huán)的子密鑰(round key)做XOR運算;每個子密鑰由密鑰生成方案產生。

2. SubBytes — 透過一個非線性的替換函數(shù)，用查找表的方式把每個字節(jié)替換成對應的字節(jié)。

3. ShiftRows — 將矩陣中的每個橫列進行循環(huán)式移位。

4. MixColumns — 為了充分混合矩陣中各個直行的操作。這個步驟使用線性轉換來混合每行內的四個字節(jié)。

最后一個加密循環(huán)中省略MixColumns步驟，而以另一個AddRoundKey取代。