高級加密標(biāo)準(AES,Advanced Encryption Standard)為最常見的對稱加密算法。微信小程序加密傳輸就是用這個加密算法的。
AES在密碼學(xué)中又稱Rijndael加密法，是美國聯(lián)邦政府采用的一種區(qū)塊加密標(biāo)準，這個標(biāo)準用來替代原先的DES，已經(jīng)被多方分析且廣為全世界所使用。
AES與Rijndael加密法
我們知道數(shù)據(jù)加密標(biāo)準（Data Encryption Standard: DES）的密鑰長度是56比特，因此算法的理論安全強度是256。但二十世紀中后期正是計算機飛速發(fā)展的階段，元器件制造工藝的進步使得計算機的處理能力越來越強，DES將不能提供足夠的安全性。1997年1月2號，美國國家標(biāo)準技術(shù)研究所（National Institute of Standards and Technology: NIST）宣布希望征集高級加密標(biāo)準AES，用以取代DES。
AES得到了全世界很多密碼工作者的響應(yīng)，先后有很多人提交了自己設(shè)計的算法。最終有5個候選算法進入最后一輪：Rijndael，Serpent，Twofish，RC6和MARS，下圖分別為其中的5位作者。最終經(jīng)過安全性分析、軟硬件性能評估等嚴格的步驟，Rijndael算法獲勝。高級加密標(biāo)準由美國國家標(biāo)準與技術(shù)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(biāo)準。2006年，高級加密標(biāo)準已然成為對稱密鑰加密中最流行的算法之一。
《電子技術(shù)應(yīng)用》近年來刊登了一系列與AES算法相關(guān)的技術(shù)文章，小編整理于此，以餮讀者、作者。歡迎大家推廣引用！
1、基于主成分分析的AES算法相關(guān)功耗分析攻擊
摘要：針對相關(guān)功耗分析攻擊中,當(dāng)功耗曲線的功耗采樣點較多時攻擊速度緩慢的問題,引入了基于主成分分析的預(yù)處理方法。利用主成分分析對功耗曲線進行預(yù)處理,提取功耗信息中的主成分,拋棄次要成分,將功耗數(shù)據(jù)降維,達到減少數(shù)據(jù)分析量的目的,從而提高攻擊效率。以高級加密標(biāo)準為研究對象,對基于主成分分析的相關(guān)功耗分析攻擊進行了研究。引入主成分分析的相關(guān)功耗分析攻擊與經(jīng)典相關(guān)功耗分析攻擊的對比實驗結(jié)果表明:基于主成分分析的預(yù)處理將功耗曲線中相關(guān)性高于0.2的信息集中到前67號的主成分中,有效地將實際分析功耗點的數(shù)量降低至經(jīng)典相關(guān)功耗分析的大約1/4。
全文鏈接：http://ihrv.cn/article/3000011495
中文引用格式： 蔡琛，陳運，萬武南，等. 基于主成分分析的AES算法相關(guān)功耗分析攻擊[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2015，41(8)：101-105.
英文引用格式： Cai Chen，Chen Yun，Wan Wunan，et al. Correlation power analysis for AES based-on principal component analysis[J].Application of Electronic Technique，2015，41(8)：101-105.
2、一種基于CPUID和AES算法的STM32固件升級方案
摘要： 針對STM32系統(tǒng)固件升級時使用同一個文件易被非法復(fù)制使用的缺陷，提出并實現(xiàn)了一種一個STM32芯片使用一個唯一升級文件的固件升級方案。升級固件時，由服務(wù)器為不同的STM32芯片生成不同的bin文件，該bin文件是以STM32的CPUID為密鑰，應(yīng)用AES算法加密原始bin文件得到的。升級時STM32以自身的CPUID作為密鑰對文件解密，如果作為解密密鑰的CPUID和作為加密密鑰的CPUID不同，則解密出的bin文件不能運行。解密后，再應(yīng)用IAP技術(shù)把新的bin文件寫入Flash。實際測試證明，提出的方法可以實現(xiàn)“一片一密”，有效防止了升級程序的非法使用。
全文鏈接：http://ihrv.cn/article/3000005195
中文引用格式：曹欲曉,韓冬,徐金寶.一種基于CPUID和AES算法的STM32固件升級方案[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2015,41(03):28-30+34
3、一種應(yīng)用于生物識別領(lǐng)域的AES算法
摘要： 生物識別技術(shù)已廣受重視，利用AES加密算法對生物識別過程中的特征模板進行加密可以大大提高生物識別技術(shù)的安全性。為提高AES加密算法的吞吐率，使其更好地應(yīng)用于生物識別領(lǐng)域，以FPGA為實現(xiàn)主體，采用串行緩存結(jié)構(gòu)，充分利用FPGA并行處理的特點，成功實現(xiàn)了一種大吞吐量的AES算法。最后在Xilinx的XC7A200T芯片上對算法進行了驗證，經(jīng)計算其理論吞吐量可以達到30.3 Gb/s。
全文鏈接：http://ihrv.cn/article/3000006412
中文引用格式：彭海,高俊雄,王耘波.一種應(yīng)用于生物識別領(lǐng)域的AES算法[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2015,41(04):116-118
4、基于內(nèi)外混合流水線的高吞吐率AES結(jié)構(gòu)
摘要： 提出了一種基于加解密輪內(nèi)外流水線的、高性能及高吞吐率的128 bit AES算法的硬件實現(xiàn)方法。在此之前人們多采用查找表來實現(xiàn)AES算法中的SubBytes和InvSubBytes轉(zhuǎn)換過程，本設(shè)計則僅僅使用了進行復(fù)合域運算的組合邏輯單元，硬件面積得以縮小，同時還可以將組合邏輯單元劃分為6級次級流水線，輪外和輪內(nèi)流水線得到更深層次的利用。使用本設(shè)計方案，在Altera DE2-115設(shè)備上以570 MHz頻率實現(xiàn)的加密器可以達到73.562 Gb/s的吞吐率。
全文鏈接：http://ihrv.cn/article/3000006855
中文引用格式：江磊,魏震楠,劉明.基于內(nèi)外混合流水線的高吞吐率AES結(jié)構(gòu)[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2015,41(06):114-117.
5、基于漢明碼校驗的AES數(shù)據(jù)加密記錄器設(shè)計
摘要： 以FPGA為硬件設(shè)計平臺，實現(xiàn)AES數(shù)據(jù)加密記錄器，重點講述了AES算法的FPGA實現(xiàn)。利用MATLAB軟件完成算法的密鑰擴展及S盒設(shè)計，使其在硬件中的設(shè)計簡化為查表操作；整體算法的設(shè)計采用流水線技術(shù)，提高了加密速度。同時，設(shè)計了漢明校驗碼解決由于NAND Flash位翻轉(zhuǎn)經(jīng)加密后帶來的誤碼擴散的問題，將最后的糾錯工作設(shè)計在計算機上完成，降低對硬件讀數(shù)的影響，同時提高了系統(tǒng)的可靠性，該設(shè)計具有一定實用價值。
全文鏈接：http://ihrv.cn/article/3000007719
中文引用格式：魏漢明,劉文怡,關(guān)詠梅,張彥軍,張國佳.基于漢明碼校驗的AES數(shù)據(jù)加密記錄器設(shè)計[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2015,41(01):118-121
6、基于AES算法的存儲測試系統(tǒng)設(shè)計
摘要： 為了實現(xiàn)對存儲測試系統(tǒng)在某些應(yīng)用場合中數(shù)據(jù)保密的需求，提出了一種基于AES算法的數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)設(shè)計方案，并完成了系統(tǒng)的算法仿真與硬件設(shè)計。系統(tǒng)的硬件以Xilinx公司的FPGA為主要芯片，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與加密功能。采用VHDL語言來描述AES算法的硬件實現(xiàn)，對AES加密系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和各個子模塊進行了仿真與優(yōu)化。從仿真測試結(jié)果看，完全能夠滿足存儲測試系統(tǒng)的加密要求，達到了設(shè)計要求。
全文鏈接：http://ihrv.cn/article/3000007861
中文引用格式： 孫汶，朱平. 基于AES算法的存儲測試系統(tǒng)設(shè)計[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2015，41(7)：74-76，84.
英文引用格式： Sun Wen，Zhu Ping. Design of storage testing system based on AES algorithm[J].Application of Electronic Technique，2015，41(7)：74-76，84.
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