AES是对称加密，全称高级加密标准。
基础概念
AES加密学习的关键概念
- 工作模式，不同模式加密逻辑不同
- IV ，初始化向量，不是所有模式都有，IV大小和数据库大小相同，为128bit
- Key，秘钥，长度有特殊要求，例如aes-128的秘钥为16个bytes，即16 * 8 bit=128 bit，三种可选
- 128位，即16 bytes
- 192位，即24 bytes
- 256位，即32 bytes
- 数据块，数据会被分割成若干个单独的块，AES块大小是128bit，即16 bytes为1块数据。
- 数据块大小，密码学概念，128位 = 16 bytes
- 加密轮
- 128位密钥为10轮。
- 192位密钥的12轮。
- 256位密钥为14轮。
算法加密过程可简单理解为以下步骤：
- 初始化参数，秘钥、向量等。
- 将数据按数据块大小分割成N个数据库。
- 依次将数据块按设定的工作模式进行处理。
- 输出加密后的内容。
疑问点
问：AES加密会增加文件的体积吗？
结论：影响很微小，可忽略 AES加密后的数据本身不会变大（结合分组密码工作模式原理），一般会结合填充，会增加几个字节，例如AES-128-CBC会增加16 byte。 原理参考维基百科 CBC工作原理
问：先加密还是先压缩？
结论：先压缩再加密
压缩后的数据大部分是随机的，压缩效果不好。（Todo： 充文件压缩原理）
先压缩可能会引起的漏洞？（Todo：待补充）
问：AES的性能如何？
Todo：待补充
问：可以进行流式加密吗？
Todo：待补充
问：IV需要单独保管和保密吗？
结论： IV需要保存，如果加密时存在IV，则解密也需要相同的IV。IV不要保密，但是不能使用固定的IV，同一组key和IV不能使用两次，否则不安全。
原理参考 维基百科 初始化向量
问：不同模式如何选择？
结论：没有特殊需求使用CBC
几种模式对比：
- ⚠️ ECB，最简单的加密模式，缺点在于同样的明文块会被加密成相同的密文块，它不能很好的隐藏数据，这种方法不能提供严格的数据保密性，因此并不推荐用于密码协议中。
- ✅ CBC，是最为常用的工作模式，每个明文块先与前一个密文块进行异或后，再进行加密，每个密文块都依赖于它前面的所有明文块，证每条消息的唯一性。主要缺点在于加密过程是串行的，无法被并行化（解密可并行），息必须被填充到块大小的整数倍。
- PCBC，应用较少，一种可以使密文中的微小更改在解密时导致明文大部分错误的模式，并在加密的时候也具有同样的特性
- CFB，模式类似于CBC，CFB拥有一些CBC所不具备的特性，这些特性与OFB和CTR的流模式相似：只需要使用块密码进行加密操作，且消息无需进行填充。
- OFB，优点是不需求填充；可事前进行加密、解密的预备；加密、解密运用相同结构；对包含某些错误比特的密文进行解密时，只要明文中相对应的比特会出错，缺点是不能并行化处理、主动攻击者发转密文分组中的某些比特时，明文分组中相对应的比特也会被反转。
- CTR，又称ICM或SIC，与OFB相似，具体可自行查阅资料。
加密原理
参考维基百科 AES 高级加密标准和 维基百科 分组密码工作模式
