目录
AES
发展史
概要
循环函数f
字节替换
生产线移位
队伍乱七八糟
循环密钥加法
关键组织
AES和DES的区别
分组模式CTR
实现AES的Go
人工智能包
cipher包
加密/解密
参考资料
本文介绍了分组密码AES的相关内容和Go的实现，可以看到关于分组密码算法的设计思想和其他分组模式的文章： Go-Des和3Des算法的细节和代码
AES发展史RSA公司举办了解读DES的比赛(DES Challenge )。
1997年DES ChallengeI中为96天1998年DES ChallengeII-1中为41天1998年DES ChallengeII-2中为http://1999年的DES ChallengeII破译了56小时DES，直到3DES过剩才迎来了AES。
1997年4月15日，美国ANSI发起了向世界招募高级加密标准(AES )的活动，并为此成立了AES工作组。 1997年9月12日，美国联邦注册处发布了正式招募AES候选算法的通告。 对AES的基本要求是快于三个DES，至少与三个DES一样安全，数据分组长度为128位，密钥长度为128/192/256位。 1998年8月12日，在第一届AES候选人会议(first AES candidate conference )上发布了AES的15个候选算法，可以受到全世界各机构和个人的攻击和评论。 1999年3月，第二届AES候选人会议(second AES candidate conference )经过全球各密码机构和个人对候选算法分析结果的研究，从15种候选算法中选择了5种。 是RC6、Rijndael、SERPENT、Twofish和MARS。 2000年4月13日至14日，召开了第三次AES候选人会议(third AES candidateconference )，就最后五种候选算法继续进行讨论。 2000年10月2日，NIST宣布22小时15分钟Rijndael由比利时的Joan Daemen和Vincent Rijmen设计。 算法原型以Square算法Rijndael（为新的AES。 经过三年多的公开讨论，Riindael终于脱颖而出。 组加密算法概述：明文和密文分组可变长度。 SPN (由s变换和p变换组成的变换网络)结构：循环函数包含置换层
一置换层一密钥混合层。版本密钥长度分组长度迭代轮数AES-1284410AES-1926412AES-2568414轮函数F字节代换
列的每个元素作为输入用来指定S盒的地址：前4位指定S盒的行，后4位指定S盒的列。由行和列所确定的S盒位置的元素取代了明文矩阵中相应位置的元素。
S盒如下(反向使用S^-1盒即可)
明文：10000111，前4位为8，后四位为7，替换为S(8,7)=17=00010001
行移位行移位操作是作用于S盒的输出的，其中，列的4个行 螺旋 地左移，即第0行左移0字节，第1行左移1字节，第2行左移2字节，第3行左移3字节，如下图所示。从该图中可以看出， 这使得列完全进行了重排，即在移位后的每列中，都包含有 未移位前每个列的一个字节。接下来就可以进行列内混合了。 (逆向行移位变换将中间态数据的后三行执行相反方向的移位操作)
列混淆在列混淆变换中，将行移位后的状态阵列的每个列视为GF()上的多项式，再与一个固定的多项式c(x)进行模乘法，要求c(x) 是模可逆的多项式。 c(x)=’03’+’01’+’01’x+’02’。
轮密钥加密钥编排
密钥编排指从种子密钥得到轮密钥的过程，AES的密钥编排由密钥扩展和轮密钥选取两部分组成，其基本原则如下：
轮密钥的总比特数等于轮数加1再乘以分组长度；如128比特的明文经过10轮的加密，则总共需 要（10+1）*128=1408比特的密钥.。种子密钥被扩展成为扩展密钥；轮密钥从扩展密钥中取，其中第1轮轮密钥取扩展密钥的前个字，第2轮轮密钥取接下来的个字，依次类推。密钥扩展
扩展密钥是以4字节字为元素的一维阵列，表示为W[* (Nr +1)]，其中前个字取为种子密钥， 以后每个字按递归方式定义。扩展算法根据≤6和>6有所不同。
轮密钥选取
轮密钥i（即第i个轮密钥）由轮密钥缓冲字 W[* i]到W[*(i+1)]给出
AES和DES的不同之处 AES的密钥长度(128位、192位、256位)是可变的，而DES的 密钥长度固定为56位。DES是面向比特的运算，AES是面向字节的运算。AES的加密运算和解密运算不一致，因而加密器不能同时 用作解密器，而DES的加密器可用作解密器，只是子密钥 的顺序不同。分组模式CTR加密不同的明文分组所用的计数器值必须不同(模运 算，其中d是分组长度)。
AES的Go实现 aes包func NewCipher(key []byte) (cipher.Block, error)
创建一个cipher.Block接口。参数key为密钥，长度只能是16、24、32字节，用以选择AES-128、AES-192、AES-256。
cipher包func NewCTR(block Block, iv []byte) Stream
返回一个计数器模式的、底层采用block生成key流的Stream接口，初始向量iv的长度必须等于block的块尺寸。
stream接口的方法
XORKeyStream(dst, src []byte)
从加密器的key流和src中依次取出字节二者xor后写入dst，src和dst可指向同一内存地址
加密/解密 使用aes.NewCipher获取块使用cipher.CTR转为CTR模式流使用stearm.XORKeyStream进行加解密// plainText：明文// iv： 初始化向量// key：密钥// 返回密文/明文，以及错误func AesEncrypt(plainText, iv,key []byte) ([]byte,error) {block, err :=aes.NewCipher(key)if err != nil{_, file, line, _ := runtime.Caller(0)return nil,util.Error(file,line+1,errors.AesKeyError)}if len(iv) != block.BlockSize(){_, file, line, _ := runtime.Caller(0)return nil,util.Error(file,line+1,errors.AesIvError)}// create a CTR interfacestream := cipher.NewCTR(block,iv)cipherText := make([]byte,len(plainText))// encrypt or decryptstream.XORKeyStream(cipherText,plainText)return cipherText,nil}代码我放到了gitee上：https://gitee.com/frankyu365/gocrypto
您可以查看仓库Readme文档或Go-包管理(管理工具对比及go mod的使用)来进行安装
测试代码
iv := []byte("12345678qwertyui")key:= []byte("12345678abcdefgh09876543alnkdjfh")plainText := []byte("Hi,I'm lady_killer9")cipherText,_ := aes.AesEncrypt(plainText,iv,key)fmt.Printf("加密后:%sn",cipherText)decryptText,_ := aes.AesDecrypt(cipherText,iv,key)fmt.Printf("解密后:%sn",decryptText)参考
《现代密码学教程 谷利泽 杨义先等》
AES的发展史
Go标准库-crypto/aes
Go标准库-crypto/cipher
更多Go相关内容：Go-Golang学习总结笔记
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