AES，即高级加密标准，是一种对称密钥分组密码加密算法。它是由美国国家标准与技术研究院 （NIST） 建立的加密标准。AES 以其强大的安全性、效率和多功能性而闻名，使其成为现代密码学的基石。

对称密钥加密范式

AES 在对称密钥加密范式下运行，这意味着相同的密钥用于加密和解密。这与非对称加密形成鲜明对比，在非对称加密中，使用单独的密钥进行加密和解密。AES 的对称性使其能够更快、更高效地加密和解密大量数据。

AES 在行动：加密过程

Sybstitution

AES 对数据块进行操作，最常见的块大小为 128 位。加密过程从替换步骤开始。在此步骤中，块中的每个字节都会根据特定的替换表替换为另一个字节。

排列

替换后，数据会经历一个排列步骤，其中字节在块内移动和混合。此操作可确保销毁原始数据中的模式。

混合

AES 加密过程的最后一步涉及进一步混合块内的数据。此步骤称为混合层，包括称为“MixColumns”步骤的数学运算，该步骤进一步模糊了输入和输出之间的关系。

密钥扩展

AES 使用密钥扩展算法，该算法从原始加密密钥派生一组圆形密钥。这些轮密钥用于每一轮加密过程，使其更安全，更能抵抗各种攻击。

回合的作用

AES 加密在一系列轮次中进行，轮次数根据长度而变化。AES-128 有 10 发，AES-192 有 12 发，AES-256 有 14 发。每一轮都涉及对数据应用特定的加密操作，包括替换、排列和混合。

解密

AES 中的解密过程本质上是加密的反面。相同的圆形键以相反的顺序使用，从最后一个圆形键开始，然后向后完成轮次。