5分钟了解AES加密算法的细节参数
AES是一种对称的(即加密解密使用同一个密钥)加密算法，关于AES加密算法的原理已经有很多文章进行过详细介绍，这里不再表述，主要说说在日常使用AES加密算法的过程中，参数如何选择的问题。
密钥长度
AES加密算法是一种分块加密的算法，即将明文数据分割成一个个小块单独加密，AES分割每个块的长度为128位。
| 算法 | 分块长度(位) | 密钥长度(位) | 加密轮数 |
|---|---|---|---|
| AES-128 | 128 | 128 | 10 |
| AES-192 | 128 | 192 | 12 |
| AES-256 | 128 | 256 | 14 |
块加密算法
- ECB(Electronic Codebook，电子密码本)算法：
- 概括：将每个明文块使用相同的密钥分别加密
- 优点：简单快速，支持并行计算
- 缺点：若两个明文块相同则加密后对应的密文块也相同，存在安全隐患
- CBC(Cipher Block Chaining，密码块链接)算法：
- 概括：每个明文块先和上一个密文块异或后在使用密钥加密，第一个密文块和IV(Initialization Vector，初始化向量)进行异或操作
- 优点：解决CBC算法的缺点
- 缺点：加密时无法并行操作，必须等待上一个密文块加密完成才能计算下一个密文块；解密时若其中某一位发生改变，只会影响对应的密文块及下一个密文块，无法保证整体的正确性
- CFB(Cipher Feedback，密文反馈)算法：
- 概括：与CBC算法几乎相同，先将上一个密文块加密后再与明文块进行异或操作
- OFB(Output Feedback，输出反馈)算法：
- 概括：将密钥生成为密钥流，使用密钥流对每个明文块进行异或操作
- 优点：加密与解密的算法完全相同
- 缺点：不支持并行计算
- CTR(Counter Mode，计数器模式)算法：
- 概括：与OFB算法类似，不同之处在于密钥流根据密钥、IV和一个计数器生成，可以预先知道用于各个分块的密钥段，目前被广泛使用
- 优点：支持并行计算
- CCM(CBC-MAC/CTR Mode)算法：
- 概括：一种能够同时提供身份验证和加密的算法，广泛用于Wi-FI网络中的WPA认证模式(即CCMP模式)
- GCM(GMalois/Counter Mode，GMAC+CTR)算法：
- 概括：在CTR算法的基础上，还将每个密文组与一个Authentication消息进行异或操作得到MAC值，用于正确性计算
- 优点：可以保证数据的完整性与正确性
填充算法
若最后一个分块的大小不足128位，在使用某些加密算法的情况下，必须填充(Padding)至128位。
| 块加密算法 | |
|---|---|
| 必须填充 | ECB/CBC |
| 不填充 | CFB/OFB/CTR/GCM |
填充算法：
| 填充算法 | 概述 |
|---|---|
| No Padding | 不进行填充 |
| PKCS7 Padding | 每个字节均填充为缺少的字节个数 |
| Zeros Padding | 全部填充为0 |
| ANSIX923 Padding | 最后一个字节(含)为填充的字节个数，其他全部填充为0 |
| ISO10126 Padding | 最后一个字节(含)为填充的字节个数，其他填充为随机数 |
输出格式
加密后的文本为字节流，一般考虑使用Base64编码后进行输出或将每个字节作为16进制数字转换为字符串后进行输出。