AES-128AES-256

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cryptojs aes加密原理

cryptojs aes加密原理

cryptojs aes加密原理CryptoJS是一个JavaScript加密算法和工具库,提供各种加密算法和相关的工具方法。

AES(Advanced Encryption Standard)是一种对称加密算法,也就是加密和解密使用相同的密钥。

AES算法使用了128位、192位和256位密钥,分别对应AES-128、AES-192和AES-256。

在加密过程中,AES算法将原始数据分成固定大小的数据块(一般为128位),然后对每个数据块进行加密操作。

CryptoJS的AES加密实现使用了分组加密模式(例如CBC、CFB等模式),在加密前需要指定密钥和初始化向量。

具体的加密过程如下:1. 创建一个AES加密器对象,指定加密模式和填充模式。

```jsvar key = CryptoJS.enc.Utf8.parse("密钥");var iv = CryptoJS.enc.Utf8.parse("初始化向量");var encryptor = CryptoJS.AES.encrypt(plaintext, key, { iv: iv, mode: CryptoJS.mode.CBC, padding: CryptoJS.pad.Pkcs7 });```2. 将要加密的原始数据转换成字节数组。

```jsvar plaintext = CryptoJS.enc.Utf8.parse("要加密的数据");```3. 使用AES加密器对象对字节数组进行加密操作。

```jsvar encrypted = encryptor.encrypt(plaintext);```4. 将加密结果转换成Base64编码的字符串形式。

```jsvar ciphertext =encrypted.ciphertext.toString(CryptoJS.enc.Base64);```最后得到的`ciphertext`就是AES加密后的结果。

可兼容AES-128、AES-192、AES-256串行AES加密解密电路设计

可兼容AES-128、AES-192、AES-256串行AES加密解密电路设计

可兼容AES-128、AES-192、AES-256串行AES加密解密
电路设计
韩少男;李晓江
【期刊名称】《微电子学与计算机》
【年(卷),期】2010(0)11
【摘要】通过分析AES算法的基本原理,对算法中的AES-128、AES-192、AES-256三种不同的加密解密模式进行了综合设计,有效地利用了公共模块,与单个分别实施各个加密解密模式相比,大大减少了硬件电路面积.针对目前AES实现方法中的key产生模块进行了理论分析,提出了一种新的实现电路结构.设计出的串行AES硬件加密解密电路经综合后得到的芯片面积为31286门,最高工作频率为66MHz,可以满足目前的大部分无线传感网络的数据交换速率的需求.
【总页数】7页(P40-45)
【关键词】AES算法;AES-128;AES-192;AES-256;加密解密;ASIC
【作者】韩少男;李晓江
【作者单位】中国科学院微电子研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN402
【相关文献】
1.基于AES-256算法的Windows个人口令管理系统 [J], 侯旭日;孙越;路秀华
2.AES-128算法的集成电路设计方法 [J], 王春蕾
3.对低轮AES-256的相关密钥-不可能差分密码分析 [J], 张文涛;吴文玲;张蕾
4.简化AES-192和AES-256的相关密钥矩形新攻击 [J], 韦永壮; 胡予濮
5.基于AES-256算法的Windows个人口令管理系统 [J], 侯旭日[1];孙越[1];路秀华[1,2]
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对AES算法的线性分析

对AES算法的线性分析

对AES算法的线性分析AES(Advanced Encryption Standard)是一种对称密钥加密算法,被广泛应用于保护数据的安全性。

线性分析是一种密码攻击方法,通过分析算法的线性相关性来推导密钥,从而破解加密数据。

本文将分为以下几个部分来讨论AES算法的线性分析。

1.AES算法概述AES算法是由美国国家标准与技术研究所(NIST)于2001年发布的一种加密标准。

它包括三个密钥长度:AES-128、AES-192和AES-256,分别采用128位、192位和256位的密钥。

AES算法以8位字节(byte)为单位进行加密和解密操作,它的基本操作是字节代换、行移位、列混淆和轮密钥加。

2.线性分析基本原理线性分析是一种统计型攻击方法,基于对密钥和明文(或密文)之间的线性关系进行分析。

它通过构造统计模型来推导出密钥的部分位,从而逐步猜测出完整密钥。

具体来说,线性分析利用明文和密文之间的线性关系,构造线性等式,然后通过对大量明文和密文对的分析,找出满足等式的密钥位的可能取值,最终得到完整密钥。

AES算法在设计时就有意避免了线性相关性,因此其抵抗线性分析的能力比较强。

然而,在特定条件下,仍然存在一些线性关系能够被利用。

下面将介绍两种典型的AES线性攻击方法。

3.1差分线性分析差分线性分析是一种常见的线性攻击方法,其基本思想是构造差分特征,在该特征条件下,密钥和明文(或密文)之间的线性关系更加明显。

通过分析明文和密文对的差分,通过构造差分模型,线性分析攻击者可以推导出部分密钥位的可能取值,从而增加猜解密钥的准确率。

3.2位关联线性分析位关联线性分析是一种更强大的线性攻击方法,其基本思想是构造密钥和明文(或密文)之间的位间关联性。

位关联表示两个位之间是否存在其中一种线性关系。

通过统计分析大量明文和密文对,攻击者可以构建位关联模型,并推断出密钥位的可能取值。

位关联线性分析相比差分线性分析更加精细,可以得到更多位的密钥信息。

A E S 加 密 算 法 的 原 理 详 解 ( 2 0 2 0 )

A E S 加 密 算 法 的 原 理 详 解 ( 2 0 2 0 )

# AES加密原理-详解0 AES简介美国国家标准技术研究所在2001年发布了高级加密标准(AES)。

AES 是一个对称分组密码算法,旨在取代DES成为广泛使用的标准。

根据使用的密码长度,AES最常见的有3种方案,用以适应不同的场景要求,分别是AES-128、AES-192和AES-256。

本文主要对AES-128进行介绍,另外两种的思路基本一样,只是轮数会适当增加。

1 算法流程AES加解密的流程图如下:AES加密过程涉及到4种操作:字节替代(SubBytes)、行移位(ShiftRows)、列混淆(MixColumns)和轮密钥加(AddRoundKey)。

解密过程分别为对应的逆操作。

由于每一步操作都是可逆的,按照相反的顺序进行解密即可恢复明文。

加解密中每轮的密钥分别由初始密钥扩展得到。

算法中16字节的明文、密文和轮密钥都以一个4x4的矩阵表示。

接下来分别对上述5种操作进行介绍。

1.1 字节代替下图(a)为S盒,图(b)为S-1(S盒的逆)S和S-1分别为16x16的矩阵。

假设输入字节的值为a=a7a6a5a4a3a2a1a0,则输出值为S[a7a6a5a4][a3a2a1a0],S-1的变换也同理。

例如:字节00替换后的值为(S[0][0]=)63,再通过S-1即可得到替换前的值,(S-1 [6][3]=)00。

1.2 行移位行移位的功能是实现一个4x4矩阵内部字节之间的置换。

1.2.1 正向行移位正向行移位的原理图如下:实际移位的操作即是:第一行保存不变,第二行循环左移1个字节,第三行循环左移2个字节,第四行循环左移3个字节。

假设矩阵的名字为state,用公式表示如下:state’[i][j] = state[i][(j+i)%4];其中i、j属于[0,3]1.2.2 逆向行移位逆向行移位即是相反的操作,用公式表示如下:state’[i][j] = state[i][(4+j-i)%4];其中i、j属于[0,3]1.3 列混淆列混淆:利用GF(28)域上算术特性的一个代替。

国标aes加密算法

国标aes加密算法

国标aes加密算法国标AES加密算法AES(Advanced Encryption Standard),即高级加密标准,是一种对称加密算法。

它是由比利时密码学家Joan Daemen和Vincent Rijmen共同设计开发的,是目前最流行和广泛应用的加密算法之一。

AES算法已被美国国家标准与技术研究所(NIST)采用为其推荐的加密算法。

AES算法采用分组密码的方式,每个分组的大小为128位。

它使用了一个称为Rijndael的分组密码算法来进行加密和解密操作。

AES 算法支持三种不同的密钥长度,分别为128位、192位和256位。

这些密钥长度分别对应着AES-128、AES-192和AES-256。

AES算法的加密过程中,首先需要将明文分组进行初始化,然后根据密钥进行轮密钥加操作,接着进行若干轮的SubBytes、ShiftRows、MixColumns和AddRoundKey四种基本操作的组合,最后在最后一轮中不进行MixColumns操作,而是进行SubBytes、ShiftRows和AddRoundKey操作。

在加密过程中,每一轮的操作都是固定不变的。

AES算法的解密过程与加密过程类似,只是在解密过程中需要对密文的每一轮操作进行逆操作。

这样,只要密钥正确,就可以成功解密出原始的明文。

AES算法在安全性方面有着很高的保证。

它的密钥长度越长,破解难度就越大。

AES-128被认为是安全的,AES-192和AES-256则更为安全。

此外,AES算法的结构设计也使其具有较高的抗攻击性,如抗差分攻击、线性攻击和差分攻击等。

由于AES算法的高效性和安全性,它被广泛应用于各个领域。

在网络通信中,AES算法可以用来加密敏感数据,保护用户的隐私。

在金融行业,AES算法可以用来保护交易数据的机密性。

在物联网领域,AES算法可以用来加密传感器数据,防止数据泄露。

在云计算中,AES算法可以用来加密存储在云端的数据,保护用户的数据安全。

aes cbc算法原理

aes cbc算法原理

AES CBC算法原理1. 引言AES(Advanced Encryption Standard)是一种对称加密算法,被广泛应用于数据的加密和解密过程中。

CBC(Cipher Block Chaining)是一种工作模式,用于将AES算法应用于加密大块数据。

在本文中,我们将详细介绍AES CBC算法的基本原理,包括AES算法、CBC工作模式以及它们的结合应用。

2. AES算法AES是一种分组密码,它使用相同长度的密钥对数据进行加密和解密。

AES有三个固定的密钥长度:128位、192位和256位。

根据不同的密钥长度,AES算法分为AES-128、AES-192和AES-256。

AES算法将明文分割成固定长度的块(128位),每个块独立地进行加密或解密操作。

其基本原理如下:1.字节替代(SubBytes):将每个字节替换为S盒中对应位置上的元素,S盒是一个固定的非线性变换表。

2.行移位(ShiftRows):对每行进行循环左移操作,第一行不移动,第二行左移1字节,第三行左移2字节,第四行左移3字节。

3.列混淆(MixColumns):对每列进行线性变换,通过乘法和加法操作,达到扩散效果。

4.轮密钥加(AddRoundKey):将当前轮次的密钥与明文进行异或操作。

AES算法是一个迭代的过程,每一轮都会对数据进行上述四个基本操作。

具体的迭代次数取决于密钥长度,例如AES-128有10轮、AES-192有12轮、AES-256有14轮。

3. CBC工作模式CBC是一种分组密码的工作模式,它通过引入初始向量(IV)和前一个块的密文来增强加密算法的安全性。

CBC工作模式的基本原理如下:1.首先,将明文分割成固定长度的块(通常为128位),最后一个块如果不够长,则补齐。

2.使用初始向量(IV)与第一个块进行异或操作。

3.将异或后的结果使用AES算法进行加密。

4.将加密后得到的密文与下一个块进行异或操作,并继续重复步骤3和4直到所有块都被处理。

AES-256算法C语言实现

AES-256算法C语言实现

AES-256算法C语⾔实现AES是美国确⽴的⼀种⾼级数据加密算法标准,它是⼀种对数据分组进⾏对称加密的算法,这种算法是由⽐利时的Joan Daemen和Vincent Rijmen设计的,因此⼜被称为RIJNDAE算法.根据密钥长度的不同,AES标准⼜区分为AES-128, AES-192, AES-256三种,密钥越长,对每⼀数据分组进⾏的加密步骤(加密轮数)也越多.AES-128/192/256分别对应10/12/14轮加密步骤. AES-256对应的密钥长度为256bits, 其每⼀数据分组都需要进⾏14轮的加密运算,(若将初始轮+结束轮视为完整⼀轮, 总共就是14轮).AES规定每⼀数据分组长度均为128bits.由于加密过程中每⼀轮都需要⼀个密钥,因此⾸先需要从输⼊密钥(也称为种⼦密码)扩展出Nr(10/12/14)个密钥,总共是Nr+1个密钥.AES加密步骤:密钥扩展(每⼀轮加密都需要⼀个密钥) -> 初始轮加密(⽤输⼊密钥 AddRoundKey) ->重复轮加密(⽤扩展密钥SubBytes/ShiftRow/MixColumns/AddRoundKey) -> 结束轮加密(⽤扩展密钥 SubBytes/ShiftRows/AddRoundKey)AES解密步骤:密钥扩展(每⼀轮解密都需要⼀个密钥) -> 初始轮解密(⽤输⼊密钥AddRoundKey) ->重复轮解密(⽤扩展密钥InvShiftRows/InvSubBytes/AddRoundKey/InvMixColumns) -> 结束轮解密(⽤扩展密钥InvShiftRows/InvSubBytes/AddRoundKey)加/解密步骤由以下基本算⼦组成AddRoundKey: 加植密钥SubBytes: 字节代换InvSubBytes: 字节逆代换ShiftRow: ⾏移位InvShiftRow: ⾏逆移位MixColumn: 列混合InvMixColumn: 列逆混合AES的加密和解密互为逆过程, 因此两个过程其实可以相互交换.对⽂件进⾏AES加密, 就是将⽂件划分成多个数据分组,每个为128bit,然后对每⼀个数据分组进⾏如上所叙的加密处理.参考资料:Advanced Encryption Standard (AES) (FIPS PUB 197) (November 26, 2001)Advanced Encryption Standard by Example (by Adam Berent)下⾯是具体的AES-256加密解/密程序和注释.程序内也包含了AES-128/AES-192相应的测试数据,如有兴趣可以选择不同标准进⾏测试.为了演⽰⽅便,程序只进⾏了⼀个分组的加密和解密运算.并在密钥扩展和每轮计算后都将结果打印出来,以⽅便与AES标准⽂件中的例⼦进⾏⽐较.在Linux环境下编译和执⾏:gcc -o aes256 aes256.c./aes256/*---------------------------------------------------------------------This program is free software; you can redistribute it and/or modifyit under the terms of the GNU General Public License version 2 aspublished by the Free Software Foundation.A test for AES encryption (RIJNDAEL symmetric key encryption algorithm).Reference:1. Advanced Encryption Standard (AES) (FIPS PUB 197)2. Advanced Encryption Standard by Example (by Adam Berent)Note:1. Standard and parameters.Key Size Block Size Number of Rounds(Nk words) (Nb words) (Nr)AES-128 4 4 10AES-192 6 4 12AES-256 8 4 14Midas Zhoumidaszhou@https:///widora/wegi----------------------------------------------------------------------*/#include <stdio.h>#include <stdint.h>#include <string.h>/* S_BOX S盒 */static const uint8_t sbox[256] = {/* 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F */0x63, 0x7C, 0x77, 0x7B, 0xF2, 0x6B, 0x6F, 0xC5, 0x30, 0x01, 0x67, 0x2B, 0xFE, 0xD7, 0xAB, 0x76, 0xCA, 0x82, 0xC9, 0x7D, 0xFA, 0x59, 0x47, 0xF0, 0xAD, 0xD4, 0xA2, 0xAF, 0x9C, 0xA4, 0x72, 0xC0, 0xB7, 0xFD, 0x93, 0x26, 0x36, 0x3F, 0xF7, 0xCC, 0x34, 0xA5, 0xE5, 0xF1, 0x71, 0xD8, 0x31, 0x15, 0x04, 0xC7, 0x23, 0xC3, 0x18, 0x96, 0x05, 0x9A, 0x07, 0x12, 0x80, 0xE2, 0xEB, 0x27, 0xB2, 0x75, 0x09, 0x83, 0x2C, 0x1A, 0x1B, 0x6E, 0x5A, 0xA0, 0x52, 0x3B, 0xD6, 0xB3, 0x29, 0xE3, 0x2F, 0x84, 0x53, 0xD1, 0x00, 0xED, 0x20, 0xFC, 0xB1, 0x5B, 0x6A, 0xCB, 0xBE, 0x39, 0x4A, 0x4C, 0x58, 0xCF, 0xD0, 0xEF, 0xAA, 0xFB, 0x43, 0x4D, 0x33, 0x85, 0x45, 0xF9, 0x02, 0x7F, 0x50, 0x3C, 0x9F, 0xA8, 0x51, 0xA3, 0x40, 0x8F, 0x92, 0x9D, 0x38, 0xF5, 0xBC, 0xB6, 0xDA, 0x21, 0x10, 0xFF, 0xF3, 0xD2, 0xCD, 0x0C, 0x13, 0xEC, 0x5F, 0x97, 0x44, 0x17, 0xC4, 0xA7, 0x7E, 0x3D, 0x64, 0x5D, 0x19, 0x73, 0x60, 0x81, 0x4F, 0xDC, 0x22, 0x2A, 0x90, 0x88, 0x46, 0xEE, 0xB8, 0x14, 0xDE, 0x5E, 0x0B, 0xDB, 0xE0, 0x32, 0x3A, 0x0A, 0x49, 0x06, 0x24, 0x5C, 0xC2, 0xD3, 0xAC, 0x62, 0x91, 0x95, 0xE4, 0x79, 0xE7, 0xC8, 0x37, 0x6D, 0x8D, 0xD5, 0x4E, 0xA9, 0x6C, 0x56, 0xF4, 0xEA, 0x65, 0x7A, 0xAE, 0x08, 0xBA, 0x78, 0x25, 0x2E, 0x1C, 0xA6, 0xB4, 0xC6, 0xE8, 0xDD, 0x74, 0x1F, 0x4B, 0xBD, 0x8B, 0x8A, 0x70, 0x3E, 0xB5, 0x66, 0x48, 0x03, 0xF6, 0x0E, 0x61, 0x35, 0x57, 0xB9, 0x86, 0xC1, 0x1D, 0x9E, 0xE1, 0xF8, 0x98, 0x11, 0x69, 0xD9, 0x8E, 0x94, 0x9B, 0x1E, 0x87, 0xE9, 0xCE, 0x55, 0x28, 0xDF, 0x8C, 0xA1, 0x89, 0x0D, 0xBF, 0xE6, 0x42, 0x68, 0x41, 0x99, 0x2D, 0x0F, 0xB0, 0x54, 0xBB, 0x16 };/* Reverse S_BOX 反向S盒 */static const uint8_t rsbox[256] = {/* 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F */0x52, 0x09, 0x6A, 0xD5, 0x30, 0x36, 0xA5, 0x38, 0xBF, 0x40, 0xA3, 0x9E, 0x81, 0xF3, 0xD7, 0xFB, 0x7C, 0xE3, 0x39, 0x82, 0x9B, 0x2F, 0xFF, 0x87, 0x34, 0x8E, 0x43, 0x44, 0xC4, 0xDE, 0xE9, 0xCB, 0x54, 0x7B, 0x94, 0x32, 0xA6, 0xC2, 0x23, 0x3D, 0xEE, 0x4C, 0x95, 0x0B, 0x42, 0xFA, 0xC3, 0x4E, 0x08, 0x2E, 0xA1, 0x66, 0x28, 0xD9, 0x24, 0xB2, 0x76, 0x5B, 0xA2, 0x49, 0x6D, 0x8B, 0xD1, 0x25, 0x72, 0xF8, 0xF6, 0x64, 0x86, 0x68, 0x98, 0x16, 0xD4, 0xA4, 0x5C, 0xCC, 0x5D, 0x65, 0xB6, 0x92, 0x6C, 0x70, 0x48, 0x50, 0xFD, 0xED, 0xB9, 0xDA, 0x5E, 0x15, 0x46, 0x57, 0xA7, 0x8D, 0x9D, 0x84, 0x90, 0xD8, 0xAB, 0x00, 0x8C, 0xBC, 0xD3, 0x0A, 0xF7, 0xE4, 0x58, 0x05, 0xB8, 0xB3, 0x45, 0x06, 0xD0, 0x2C, 0x1E, 0x8F, 0xCA, 0x3F, 0x0F, 0x02, 0xC1, 0xAF, 0xBD, 0x03, 0x01, 0x13, 0x8A, 0x6B, 0x3A, 0x91, 0x11, 0x41, 0x4F, 0x67, 0xDC, 0xEA, 0x97, 0xF2, 0xCF, 0xCE, 0xF0, 0xB4, 0xE6, 0x73, 0x96, 0xAC, 0x74, 0x22, 0xE7, 0xAD, 0x35, 0x85, 0xE2, 0xF9, 0x37, 0xE8, 0x1C, 0x75, 0xDF, 0x6E, 0x47, 0xF1, 0x1A, 0x71, 0x1D, 0x29, 0xC5, 0x89, 0x6F, 0xB7, 0x62, 0x0E, 0xAA, 0x18, 0xBE, 0x1B, 0xFC, 0x56, 0x3E, 0x4B, 0xC6, 0xD2, 0x79, 0x20, 0x9A, 0xDB, 0xC0, 0xFE, 0x78, 0xCD, 0x5A, 0xF4, 0x1F, 0xDD, 0xA8, 0x33, 0x88, 0x07, 0xC7, 0x31, 0xB1, 0x12, 0x10, 0x59, 0x27, 0x80, 0xEC, 0x5F, 0x60, 0x51, 0x7F, 0xA9, 0x19, 0xB5, 0x4A, 0x0D, 0x2D, 0xE5, 0x7A, 0x9F, 0x93, 0xC9, 0x9C, 0xEF, 0xA0, 0xE0, 0x3B, 0x4D, 0xAE, 0x2A, 0xF5, 0xB0, 0xC8, 0xEB, 0xBB, 0x3C, 0x83, 0x53, 0x99, 0x61, 0x17, 0x2B, 0x04, 0x7E, 0xBA, 0x77, 0xD6, 0x26, 0xE1, 0x69, 0x14, 0x63, 0x55, 0x21, 0x0C, 0x7D };/* Galois Field Multiplication E-table GF乘法E表 */static const uint8_t Etab[256]= {/* 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F */0x01, 0x03, 0x05, 0x0F, 0x11, 0x33, 0x55, 0xFF, 0x1A, 0x2E, 0x72, 0x96, 0xA1, 0xF8, 0x13, 0x35,0xE5, 0x34, 0x5C, 0xE4, 0x37, 0x59, 0xEB, 0x26, 0x6A, 0xBE, 0xD9, 0x70, 0x90, 0xAB, 0xE6, 0x31,0x53, 0xF5, 0x04, 0x0C, 0x14, 0x3C, 0x44, 0xCC, 0x4F, 0xD1, 0x68, 0xB8, 0xD3, 0x6E, 0xB2, 0xCD,0x4C, 0xD4, 0x67, 0xA9, 0xE0, 0x3B, 0x4D, 0xD7, 0x62, 0xA6, 0xF1, 0x08, 0x18, 0x28, 0x78, 0x88,0x83, 0x9E, 0xB9, 0xD0, 0x6B, 0xBD, 0xDC, 0x7F, 0x81, 0x98, 0xB3, 0xCE, 0x49, 0xDB, 0x76, 0x9A,0xB5, 0xC4, 0x57, 0xF9, 0x10, 0x30, 0x50, 0xF0, 0x0B, 0x1D, 0x27, 0x69, 0xBB, 0xD6, 0x61, 0xA3,0xFE, 0x19, 0x2B, 0x7D, 0x87, 0x92, 0xAD, 0xEC, 0x2F, 0x71, 0x93, 0xAE, 0xE9, 0x20, 0x60, 0xA0,0xFB, 0x16, 0x3A, 0x4E, 0xD2, 0x6D, 0xB7, 0xC2, 0x5D, 0xE7, 0x32, 0x56, 0xFA, 0x15, 0x3F, 0x41,0xC3, 0x5E, 0xE2, 0x3D, 0x47, 0xC9, 0x40, 0xC0, 0x5B, 0xED, 0x2C, 0x74, 0x9C, 0xBF, 0xDA, 0x75,0x9F, 0xBA, 0xD5, 0x64, 0xAC, 0xEF, 0x2A, 0x7E, 0x82, 0x9D, 0xBC, 0xDF, 0x7A, 0x8E, 0x89, 0x80,0x9B, 0xB6, 0xC1, 0x58, 0xE8, 0x23, 0x65, 0xAF, 0xEA, 0x25, 0x6F, 0xB1, 0xC8, 0x43, 0xC5, 0x54,0xFC, 0x1F, 0x21, 0x63, 0xA5, 0xF4, 0x07, 0x09, 0x1B, 0x2D, 0x77, 0x99, 0xB0, 0xCB, 0x46, 0xCA,0x45, 0xCF, 0x4A, 0xDE, 0x79, 0x8B, 0x86, 0x91, 0xA8, 0xE3, 0x3E, 0x42, 0xC6, 0x51, 0xF3, 0x0E,0x12, 0x36, 0x5A, 0xEE, 0x29, 0x7B, 0x8D, 0x8C, 0x8F, 0x8A, 0x85, 0x94, 0xA7, 0xF2, 0x0D, 0x17,0x39, 0x4B, 0xDD, 0x7C, 0x84, 0x97, 0xA2, 0xFD, 0x1C, 0x24, 0x6C, 0xB4, 0xC7, 0x52, 0xF6, 0x01};/* Galois Field Multiplication L-table GF乘法L表 */static const uint8_t Ltab[256]= {/* 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F */0x0, 0x0, 0x19, 0x01, 0x32, 0x02, 0x1A, 0xC6, 0x4B, 0xC7, 0x1B, 0x68, 0x33, 0xEE, 0xDF, 0x03, // 00x64, 0x04, 0xE0, 0x0E, 0x34, 0x8D, 0x81, 0xEF, 0x4C, 0x71, 0x08, 0xC8, 0xF8, 0x69, 0x1C, 0xC1, // 10x7D, 0xC2, 0x1D, 0xB5, 0xF9, 0xB9, 0x27, 0x6A, 0x4D, 0xE4, 0xA6, 0x72, 0x9A, 0xC9, 0x09, 0x78, // 20x65, 0x2F, 0x8A, 0x05, 0x21, 0x0F, 0xE1, 0x24, 0x12, 0xF0, 0x82, 0x45, 0x35, 0x93, 0xDA, 0x8E, // 30x96, 0x8F, 0xDB, 0xBD, 0x36, 0xD0, 0xCE, 0x94, 0x13, 0x5C, 0xD2, 0xF1, 0x40, 0x46, 0x83, 0x38, // 40x66, 0xDD, 0xFD, 0x30, 0xBF, 0x06, 0x8B, 0x62, 0xB3, 0x25, 0xE2, 0x98, 0x22, 0x88, 0x91, 0x10, // 50x7E, 0x6E, 0x48, 0xC3, 0xA3, 0xB6, 0x1E, 0x42, 0x3A, 0x6B, 0x28, 0x54, 0xFA, 0x85, 0x3D, 0xBA, // 60x2B, 0x79, 0x0A, 0x15, 0x9B, 0x9F, 0x5E, 0xCA, 0x4E, 0xD4, 0xAC, 0xE5, 0xF3, 0x73, 0xA7, 0x57, // 70xAF, 0x58, 0xA8, 0x50, 0xF4, 0xEA, 0xD6, 0x74, 0x4F, 0xAE, 0xE9, 0xD5, 0xE7, 0xE6, 0xAD, 0xE8, // 80x2C, 0xD7, 0x75, 0x7A, 0xEB, 0x16, 0x0B, 0xF5, 0x59, 0xCB, 0x5F, 0xB0, 0x9C, 0xA9, 0x51, 0xA0, // 90x7F, 0x0C, 0xF6, 0x6F, 0x17, 0xC4, 0x49, 0xEC, 0xD8, 0x43, 0x1F, 0x2D, 0xA4, 0x76, 0x7B, 0xB7, // A0xCC, 0xBB, 0x3E, 0x5A, 0xFB, 0x60, 0xB1, 0x86, 0x3B, 0x52, 0xA1, 0x6C, 0xAA, 0x55, 0x29, 0x9D, // B0x97, 0xB2, 0x87, 0x90, 0x61, 0xBE, 0xDC, 0xFC, 0xBC, 0x95, 0xCF, 0xCD, 0x37, 0x3F, 0x5B, 0xD1, // C0x53, 0x39, 0x84, 0x3C, 0x41, 0xA2, 0x6D, 0x47, 0x14, 0x2A, 0x9E, 0x5D, 0x56, 0xF2, 0xD3, 0xAB, // D0x44, 0x11, 0x92, 0xD9, 0x23, 0x20, 0x2E, 0x89, 0xB4, 0x7C, 0xB8, 0x26, 0x77, 0x99, 0xE3, 0xA5, // E0x67, 0x4A, 0xED, 0xDE, 0xC5, 0x31, 0xFE, 0x18, 0x0D, 0x63, 0x8C, 0x80, 0xC0, 0xF7, 0x70, 0x07 // F};/* RCON 表 */static const uint32_t Rcon[15]= {0x01000000,0x02000000,0x04000000,0x08000000,0x10000000,0x20000000,0x40000000,0x80000000,0x1B000000,0x36000000,0x6C000000,0xD8000000,0xAB000000,0x4D000000,0x9A000000};/* Functions */void print_state(const uint8_t *s); /* 打印分组数据 */int aes_ShiftRows(uint8_t *state); /* ⾏移位 */int aes_InvShiftRows(uint8_t *state); /* ⾏逆移位 */int aes_ExpRoundKeys(uint8_t Nr, uint8_t Nk, const uint8_t *inkey, uint32_t *keywords); /* 密钥扩展 */int aes_AddRoundKey(uint8_t Nr, uint8_t Nk, uint8_t round, uint8_t *state, const uint32_t *keywords); /* 加植密钥 */ int aes_EncryptState(uint8_t Nr, uint8_t Nk, uint32_t *keywords, uint8_t *state); /* 分组加密 */int aes_DecryptState(uint8_t Nr, uint8_t Nk, uint32_t *keywords, uint8_t *state); /* 分组解密 *//*==============MAIN===============*/int main(void){int i,k;const uint8_t Nb=4; /* 分组长度 Block size in words, 4/4/4 for AES-128/192/256 */uint8_t Nk; /* 密钥长度 column number, as of 4xNk, 4/6/8 for AES-128/192/256 */uint8_t Nr; /* 加密轮数 Number of rounds, 10/12/14 for AES-128/192/256 */uint8_t state[4*4]; /* 分组数据 State array, data in row sequence! */uint64_t ns; /* 总分组数 Total number of states *//* 待加密数据 */const uint8_t input_msg[]= {0x00,0x11,0x22,0x33,0x44,0x55,0x66,0x77,0x88,0x99,0xaa,0xbb,0xcc,0xdd,0xee,0xff};/* AES-128/192/256 对应的密钥长度,加密轮数, 输⼊密钥 */#if 0 /* TEST data --- AES-128 */Nk=4;Nr=10;const uint8_t inkey[4*4]= { /* Nb*Nk */0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0a,0x0b,0x0c,0x0d,0x0e,0x0f};#endif#if 0 /* TEST data --- AES-192 */Nk=6;Nr=12;const uint8_t inkey[4*6]= { /* Nb*Nk */0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0a,0x0b,0x0c,0x0d,0x0e,0x0f,0x10,0x11,0x12,0x13,0x14,0x15,0x16,0x17};#endif#if 1 /* TEST data --- AES-256 */Nk=8;Nr=14;const uint8_t inkey[4*8]= { /* Nb*Nk */0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0a,0x0b,0x0c,0x0d,0x0e,0x0f,0x10,0x11,0x12,0x13,0x14,0x15,0x16,0x17,0x18,0x19,0x1a,0x1b,0x1c,0x1d,0x1e,0x1f};#endif/* 密钥扩展测试数据------TEST: For Key expansion */#if 0Nk=4;Nr=10;const uint8_t inkey[4*4]= /* Nb*Nk */{ 0x2b, 0x7e, 0x15, 0x16, 0x28, 0xae, 0xd2, 0xa6, 0xab, 0xf7, 0x15, 0x88, 0x09, 0xcf, 0x4f, 0x3c }; #endif#if 0Nk=6;Nr=12;const uint8_t inkey[4*6]= /* Nb*Nk */{ 0x8e, 0x73, 0xb0, 0xf7, 0xda, 0x0e, 0x64, 0x52, 0xc8, 0x10, 0xf3, 0x2b,0x80, 0x90, 0x79, 0xe5, 0x62, 0xf8, 0xea, 0xd2, 0x52, 0x2c, 0x6b, 0x7b };#endif#if 0Nk=8;const uint8_t inkey[4*8]= /* Nb*Nk */{ 0x60, 0x3d, 0xeb, 0x10, 0x15, 0xca, 0x71, 0xbe, 0x2b, 0x73, 0xae, 0xf0, 0x85, 0x7d, 0x77, 0x81,0x1f, 0x35, 0x2c, 0x07, 0x3b, 0x61, 0x08, 0xd7, 0x2d, 0x98, 0x10, 0xa3, 0x09, 0x14, 0xdf, 0xf4 };#endifuint32_t keywords[Nb*(Nr+1)]; /* ⽤于存放扩展密钥,总共Nr+1把密钥 Nb==4, All expended keys, as of words in a column: 0xb0b1b2b3 *//* 从输⼊密钥产⽣Nk+1个轮密,每轮需要⼀个密钥 Generate round keys */aes_ExpRoundKeys(Nr, Nk, inkey, keywords);/* 数据分组数量,这⾥我们只设定为1组. Cal. total states *///ns=(strlen(input_msg)+15)/16;ns=1;/* 如果是多个分组,那么分别对每个分组进⾏加密,i=0 ~ ns-1 */i=0; /* i=0 ~ ns-1 *//* 将待加密数据放⼊到数据分组state[]中,注意:state[]中数据按column顺序存放! */bzero(state,16);for(k=0; k<16; k++)state[(k%4)*4+k/4]=input_msg[i*16+k];/* 加密数据分组 Encrypt each state */aes_EncryptState(Nr, Nk, keywords, state);/* 打印加密后的分组数据 */printf("***********************************\n");printf("******* Finish Encryption *******\n");printf("***********************************\n");print_state(state);/* 解密数据分组 Decrypt state */aes_DecryptState(Nr, Nk, keywords, state);//printf("Finish decrypt message, Round Nr=%d, KeySize Nk=%d, States ns=%llu.\n", Nr, Nk, ns);/* 打印解密后的分组数据 */printf("***********************************\n");printf("******* Finish Decryption *******\n");printf("***********************************\n");print_state(state);return 0;}/* 打印分组数据 Print state */void print_state(const uint8_t *s){int i,j;for(i=0; i<4; i++) {for(j=0; j<4; j++) {printf("%02x",s[i*4+j]);//printf("'%c'",s[i*4+j]); /* A control key MAY erase previous chars on screen! */printf(" ");}printf("\n");}printf("\n");}/*------------------------------⾏移位Shift operation of the state.Return:0 OK<0 Fails-------------------------------*/int aes_ShiftRows(uint8_t *state){int j,k;uint8_t tmp;if(state==NULL)return -1;for(k=0; k<4; k++) {/* each row shift k times */for(j=0; j<k; j++) {tmp=*(state+4*k); /* save the first byte *///memcpy(state+4*k, state+4*k+1, 3);memmove(state+4*k, state+4*k+1, 3);*(state+4*k+3)=tmp; /* set the last byte */}}return 0;}/*------------------------------⾏逆移位Shift operation of the state.@state[4*4]Return:0 OK<0 Fails-------------------------------*/int aes_InvShiftRows(uint8_t *state){int j,k;uint8_t tmp;if(state==NULL)return -1;for(k=0; k<4; k++) {/* each row shift k times */for(j=0; j<k; j++) {tmp=*(state+4*k+3); /* save the last byte */memmove(state+4*k+1, state+4*k, 3);*(state+4*k)=tmp; /* set the first byte */}}return 0;}/*-------------------------------------------------------------加植密钥Add round key to the state.@Nr: Number of rounds, 10/12/14 for AES-128/192/256 @Nk: Key size, in words.@round: Current round number.@state: Pointer to state.@keywords[Nb*(Nr+1)]: All round keys, in words.int aes_AddRoundKey(uint8_t Nr, uint8_t Nk, uint8_t round, uint8_t *state, const uint32_t *keywords){int k;if(state==NULL || keywords==NULL)return -1;for(k=0; k<4*4; k++)state[k] = ( keywords[round*4+k%4]>>((3-(k>>2))<<3) &0xFF )^state[k];return 0;}/*----------------------------------------------------------------------------------------------------------密钥扩展从输⼊密钥(也称为种⼦密码)扩展出Nr(10/12/14)个密钥,总共是Nr+1个密钥Generate round keys.@Nr: Number of rounds, 10/12/14 for AES-128/192/256@Nk: Key size, in words.@inkey[4*Nk]: Original key, 4*Nk bytes, arranged row by row.@keywords[Nb*(Nr+1)]: Output keys, in words. Nb*(Nr+1)one keywords(32 bytes) as one column of key_bytes(4 bytes)Note:1. The caller MUST ensure enough mem space of input params.Return:0 Ok<0 Fails---------------------------------------------------------------------------------------------------------------*/int aes_ExpRoundKeys(uint8_t Nr, uint8_t Nk, const uint8_t *inkey, uint32_t *keywords){int i;const int Nb=4;uint32_t temp;if(inkey==NULL || keywords==NULL)return -1;/* Re_arrange inkey to keywords, convert 4x8bytes each row_data to a 32bytes keyword, as a complex column_data. */ for( i=0; i<Nk; i++ ) {keywords[i]=(inkey[4*i]<<24)+(inkey[4*i+1]<<16)+(inkey[4*i+2]<<8)+inkey[4*i+3];}/* Expend round keys */for(i=Nk; i<Nb*(Nr+1); i++) {temp=keywords[i-1];if( i%Nk==0 ) {/* RotWord */temp=( temp<<8 )+( temp>>24 );/* Subword */temp=(sbox[temp>>24]<<24) +(sbox[(temp>>16)&0xFF]<<16) +(sbox[(temp>>8)&0xFF]<<8)+sbox[temp&0xFF];/* temp=SubWord(RotWord(temp)) XOR Rcon[i/Nk-1] */temp=temp ^ Rcon[i/Nk-1];}else if (Nk>6 && i%Nk==4 ) {/* Subword */temp=(sbox[temp>>24]<<24) +(sbox[(temp>>16)&0xFF]<<16) +(sbox[(temp>>8)&0xFF]<<8)+sbox[temp&0xFF];}/* Get keywords[i] */}/* Print all keys */for(i=0; i<Nb*(Nr+1); i++)printf("keywords[%d]=0x%08X\n", i, keywords[i]);return 0;}/*----------------------------------------------------------------------数据分组加密Encrypt state.@Nr: Number of rounds, 10/12/14 for AES-128/192/256@Nk: Key length, in words.@keywordss[Nb*(Nr+1)]: All round keys, in words.@state[4*4]: The state block.Note:1. The caller MUST ensure enough mem space of input params.Return:0 Ok<0 Fails------------------------------------------------------------------------*/int aes_EncryptState(uint8_t Nr, uint8_t Nk, uint32_t *keywords, uint8_t *state) {int i,k;uint8_t round;uint8_t mc[4]; /* Temp. var */if(keywords==NULL || state==NULL)return -1;/* 1. AddRoundKey: 加植密钥 */printf(" --- Add Round_key ---\n");aes_AddRoundKey(Nr, Nk, 0, state, keywords);print_state(state);/* 循环Nr-1轮加密运算 Run Nr round functions */for( round=1; round<Nr; round++) { /* Nr *//* 2. SubBytes: 字节代换 Substitue State Bytes with SBOX */printf(" --- SubBytes() Round:%d ---\n",round);for(k=0; k<16; k++)state[k]=sbox[state[k]];print_state(state);/* 3. ShiftRow: ⾏移位 Shift State Rows */printf(" --- ShiftRows() Round:%d ---\n",round);aes_ShiftRows(state);print_state(state);/* 4. MixColumn: 列混合 Mix State Cloumns *//* Galois Field Multiplication, Multi_Matrix:2 3 1 11 2 3 11 12 33 1 1 2Note:1. Any number multiplied by 1 is equal to the number itself.2. Any number multiplied by 0 is 0!*/printf(" --- MixColumn() Round:%d ---\n",round);mc[0]= ( state[i]==0 ? 0 : Etab[(Ltab[state[i]]+Ltab[2])%0xFF] )^( state[i+4]==0 ? 0 : Etab[(Ltab[state[i+4]]+Ltab[3])%0xFF] )^state[i+8]^state[i+12];mc[1]= state[i]^( state[i+4]==0 ? 0 : Etab[(Ltab[state[i+4]]+Ltab[2])%0xFF] )^( state[i+8]==0 ? 0 : Etab[(Ltab[state[i+8]]+Ltab[3])%0xFF] )^state[i+12];mc[2]= state[i]^state[i+4]^( state[i+8]==0 ? 0 : Etab[(Ltab[state[i+8]]+Ltab[2])%0xFF] )^( state[i+12]==0 ? 0 : Etab[(Ltab[state[i+12]]+Ltab[3])%0xFF] );mc[3]= ( state[i]==0 ? 0 : Etab[(Ltab[state[i]]+Ltab[3])%0xFF] )^state[i+4]^state[i+8]^( state[i+12]==0 ? 0 : Etab[(Ltab[state[i+12]]+Ltab[2])%0xFF] );state[i+0]=mc[0];state[i+4]=mc[1];state[i+8]=mc[2];state[i+12]=mc[3];}print_state(state);/* 5. AddRoundKey: 加植密钥 Add State with Round Key */printf(" --- Add Round_key ---\n");aes_AddRoundKey(Nr, Nk, round, state, keywords);print_state(state);} /* END Nr rounds *//* 6. SubBytes: 字节代换 Substitue State Bytes with SBOX */printf(" --- SubBytes() Round:%d ---\n",round);for(k=0; k<16; k++)state[k]=sbox[state[k]];print_state(state);/* 7. ShiftRow: ⾏移位 Shift State Rows */printf(" --- ShiftRows() Round:%d ---\n",round);aes_ShiftRows(state);print_state(state);/* 8. AddRoundKey: 加植密钥 Add State with Round Key */printf(" --- Add Round_key ---\n");aes_AddRoundKey(Nr, Nk, round, state, keywords);print_state(state);return 0;}/*----------------------------------------------------------------------Decrypt the state.@Nr: Number of rounds, 10/12/14 for AES-128/192/256@Nk: Key length, in words.@keywordss[Nb*(Nr+1)]: All round keys, in words.@state[4*4]: The state block.Note:1. The caller MUST ensure enough mem space of input params.Return:0 Ok<0 Fails------------------------------------------------------------------------*/int aes_DecryptState(uint8_t Nr, uint8_t Nk, uint32_t *keywords, uint8_t *state)int i,k;uint8_t round;uint8_t mc[4]; /* Temp. var */if(keywords==NULL || state==NULL)return -1;/* 1. AddRoundKey: 加植密钥 Add round key */printf(" --- Add Round_key ---\n");aes_AddRoundKey(Nr, Nk, Nr, state, keywords); /* From Nr_th round */ print_state(state);/* 循环Nr-1轮加密运算 Run Nr round functions */for( round=Nr-1; round>0; round--) { /* round [Nr-1 1] *//* 2. InvShiftRow: ⾏逆移位 InvShift State Rows */printf(" --- InvShiftRows() Round:%d ---\n",Nr-round);aes_InvShiftRows(state);print_state(state);/* 3. InvSubBytes: 字节逆代换 InvSubstitue State Bytes with R_SBOX */printf(" --- (Inv)SubBytes() Round:%d ---\n",Nr-round);for(k=0; k<16; k++)state[k]=rsbox[state[k]];print_state(state);/* 4. AddRoundKey: 加植密钥 Add State with Round Key */printf(" --- Add Round_key Round:%d ---\n", Nr-round);aes_AddRoundKey(Nr, Nk, round, state, keywords);print_state(state);/* 5. InvMixColumn: 列逆混合 Inverse Mix State Cloumns *//* Galois Field Multiplication, Multi_Matrix:0x0E 0x0B 0x0D 0x090x09 0x0E 0x0B 0x0D0x0D 0x09 0x0E 0x0B0x0B 0x0D 0x09 0x0ENote:1. Any number multiplied by 1 is equal to the number itself.2. Any number multiplied by 0 is 0!*/printf(" --- InvMixColumn() Round:%d ---\n",Nr-round);for(i=0; i<4; i++) { /* i as column index */mc[0]= ( state[i]==0 ? 0 : Etab[(Ltab[state[i]]+Ltab[0x0E])%0xFF] )^( state[i+4]==0 ? 0 : Etab[(Ltab[state[i+4]]+Ltab[0x0B])%0xFF] )^( state[i+8]==0 ? 0 : Etab[(Ltab[state[i+8]]+Ltab[0x0D])%0xFF] )^( state[i+12]==0 ? 0 : Etab[(Ltab[state[i+12]]+Ltab[0x09])%0xFF] );mc[1]= ( state[i]==0 ? 0 : Etab[(Ltab[state[i]]+Ltab[0x09])%0xFF] )^( state[i+4]==0 ? 0 : Etab[(Ltab[state[i+4]]+Ltab[0x0E])%0xFF] )^( state[i+8]==0 ? 0 : Etab[(Ltab[state[i+8]]+Ltab[0x0B])%0xFF] )^( state[i+12]==0 ? 0 : Etab[(Ltab[state[i+12]]+Ltab[0x0D])%0xFF] );mc[2]= ( state[i]==0 ? 0 : Etab[(Ltab[state[i]]+Ltab[0x0D])%0xFF] )^( state[i+4]==0 ? 0 : Etab[(Ltab[state[i+4]]+Ltab[0x09])%0xFF] )^( state[i+8]==0 ? 0 : Etab[(Ltab[state[i+8]]+Ltab[0x0E])%0xFF] )^( state[i+12]==0 ? 0 : Etab[(Ltab[state[i+12]]+Ltab[0x0B])%0xFF] );mc[3]= ( state[i]==0 ? 0 : Etab[(Ltab[state[i]]+Ltab[0x0B])%0xFF] )^( state[i+4]==0 ? 0 : Etab[(Ltab[state[i+4]]+Ltab[0x0D])%0xFF] )^( state[i+8]==0 ? 0 : Etab[(Ltab[state[i+8]]+Ltab[0x09])%0xFF] )^( state[i+12]==0 ? 0 : Etab[(Ltab[state[i+12]]+Ltab[0x0E])%0xFF] );state[i+0]=mc[0];state[i+4]=mc[1];state[i+8]=mc[2];state[i+12]=mc[3];print_state(state);} /* END Nr rounds *//* 6. InvShiftRow: ⾏逆移位 Inverse Shift State Rows */printf(" --- InvShiftRows() Round:%d ---\n",Nr-round);aes_InvShiftRows(state);print_state(state);/* 7. InvSubBytes: 字节逆代换 InvSubstitue State Bytes with SBOX */ printf(" --- InvSubBytes() Round:%d ---\n",Nr-round);for(k=0; k<16; k++)state[k]=rsbox[state[k]];print_state(state);/* 8. AddRoundKey: 加植密钥 Add State with Round Key */printf(" --- Add Round_key Round:%d ---\n",Nr-round);aes_AddRoundKey(Nr, Nk, 0, state, keywords);print_state(state);return 0;}。

希捷关于AES128与AES256加密强度之争的分析

希捷关于AES128与AES256加密强度之争的分析
(美国国家标准与技术研究院,National Institute of Standards and Technology)负责开发标准和指南,包括最低要求,以便为全美政府机构运作和资产提供
切实可靠的信息安全。保护美国国家安全系统 (US National Security Systems) 的标准由美国国安局 (National Security Agency,NSA) 制定。
攻击者
“黑客”
小型企业 中型企业 大型企业 中央情报局
针对各类攻击者的最小对称密钥大小(以位计)
预算
0 < $400
0 1 万美元 30 万美元 1000 万美元 3 亿美元
硬件
PC PC/FPGA “恶意软件” PC/FPGA FPGA/ASIC FPGA/ASIC
ASIC
最低安全性
52 57 60 62 67 77 88
我们以传统的 ATA 密码为例进行说明。在使用旧式 计算机时,很多人依赖 BIOS 级 ATA 安全性保护其系 统。显而易见,今天使用的多数 BIOS 仅支持最多 8 字 符(或 64 位)的密码长度。此外,这些字符通常是用 户为便于记忆而选择的密码,因此对黑客而言非常易 于攻击。
了解到这一点后,一些公司部署指纹扫描器加强其系统 安全性。然而,又必须仔细检查这些扫描仪从指纹图像 派生的“签名”的分辨率和区分功能。在互联网上快速 查询可以发现扫描仪的录入指纹图像的范围是 30 到
如果您假定: • 地球上每个人有 10 台计算机。 • 地球上有 70 亿人。 • 每台计算机每秒可测试 10 亿密钥组合。 • 平均来算,尝试一半可能性后可以破译一个密钥。 结果(请参阅附录中的计算参考): • 地球上的人口在 77,000,000,000,000,000,000,00
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基础知识HDMI和DVI两者都是HDCP接口。

在通往演示设备的路径上,当数据在HDCP发送器和HDCP接收器之间传输时,HDCP接口保护高价值的内容。

HDCP涉及超越本文范围的法律问题,所以,在你的设计最终定型之前,你应该咨询你们公司的法律部。

对于这个问题的讨论,我们把纷繁复杂的所有法律要求归结为三个基本规则:1. 当被告知要这么做的时候,HDCP接口加密高价值的内容。

在蓝光和HD DVD播放机中,不论内容图像约束标记(ICT标记)是否为真,内容都是被加密的。

一旦完成加密,该内容就被称为“HDCP内容”。

2. HDCP内容在抵达演示设备之前,必须处于加密状态。

在HDCP授权协议的Exhibit C中概要说明了唯一的例外。

Exhibit C放松了该规则对音频、临时缓冲、转发器解密/二次解密及演示设备处理,如缩放等情况的要求。

目前的HDCP授权协议假设采用有线的点对点的路由,所以,对于现在需要基于LAN或无线接口的联网A/V产品,如数字放大的扬声器和视频墙等等来说,要等待DCP LLC推出新的协议,才容许采用了诸如AES-128和AES-256这样的加密方法的HDCP内容在“专用接口”上传输。

3. HDCP接口容许未经保护的非HDCP内容不经加密地通过。

寻找问题所在最近,通过对现有产品的调查显示,大多数HDCP问题都有简单的成因,但是,解决这样的问题并不总是轻而易举的。

如果你不具备检测根本成因所需要的专用工具的话,HDCP握手问题将非常令人困惑。

假设你拥有合适的工具,下面罗列了一些要回避的问题以及要遵循的指南:HDCP发送器问题——将对一切内容进行加密,而不论其是高价值的HDCP内容,还是未经保护的内容。

这些源端设备在非HDCP接收器上不会显示任何信息,即使被播放的材料是一份未经保护的家庭制作的DVD。

1. 忽视接收端电源周期(从开机到关机构成一个电源周期)、热插拔或重新连接的源端产品。

这些源端产品通常需要消费者去断开并重新连接一跟电缆或电源周期设备以触发二次授权。

有时侯,一切都不能工作。

当把源端连接到转发器的时候,热插拔变得更为重要,因为接收端的所有的下行数据流变化都必须被告知源端的上行数据流。

要确保你的产品能够检测所有重要的HDCP接收设备的状态及电缆连接的变化。

此外,即使持续时间只有最小的100ms,也要确保你的产品能够检测所有的热插拔,并让你的源端及时对热插拔作出响应。

当检测到热插拔的时候,要立即中断现有的显示数据通道(DDC)任务并启动一次新的HDCP握手。

2. 数据传输太快可能导致闪烁的视频。

当你的HDMI发送器驱动一个HDMI接收器的时候,要在改变信号时序的前后分别对所传输的音视频数据进行“MUTE(禁止发送)”和“UN-MUTE(容许发送)”处理。

在你解除MUTE之前,要容许HDMI接收器有时间检测MUTE并处理时序的变化。

DVI源端必须停止传输并在信号时序稳定且接收器已经有时间恢复之后才进行二次授权。

在大多数接收端中的HDCp电路需要稳定的时序以完全地发挥作用。

3. 确信你的HDMI HDCP发送器能够检测和驱动一个DVI HDCP接收器。

要注意在Bcaps寄存器中的HDMI性能并在必要时把HDMI发送器切换到DVI模式。

此外,当你读取接收端的EDID时,要寻找HDMI供应商的专用数据模块(VSPD)。

如果你无法找到,要把你的HDMI发送器切换到DVI模式。

4. 要支持转发器。

越来越多的消费者在他们的源端和演示产品之间插入A/V 接收器(AVR)。

不幸的是,并不是所有的源端产品都支持转发器;对于那些不支持转发器的产品,如果插入转发器的话,就可能造成系统停止工作。

在这种情况下,人们常常会怪罪于无辜的转发器制造商。

5. 不要把HDCP内容传输到非HDCP或无效的HDCP接收器。

在第一种情况下,你的消费者可能看到的是一片雪花点;在第二种情况下,你将损坏HDCP更新系统的性能。

6. 不要传输未经解密的HDCP内容。

这会导致内容被盗,并引发潜在的法律问题。

HDCP接收器问题1. 如果你的接收端配备一台HDMI HDCP接收器,要确保它能够与DVI HDCP 发送器互操作。

2. 不要认为所有的HDMI发送器都支持HDCP。

要确保你的接收端能够配合不支持HDCP的HDMI发送器的工作。

3. 要确保你的HDCP Ri寄存器支持长时间和短时间的读取操作。

大多数源端都做长时间的读取操作,但是,你的接收端可能会遇到一种性能经调整的源端,因此,需要用短的时间来读取你的HDCP Ri寄存器。

HDCP转发器问题转发器可能是最难以设计的产品,这是因为目前难以找到一种完全符合HDCP要求的转发器。

符合要求的转发器是存在的,但是,我们通常所找到的转发器的符合性参差不齐,范围跨越“危险”到“近乎完美”。

存在最严重问题的转发器就是忘记对HDCP内容进行二次加密。

其它的转发器则是忘记把热插拔信息告知上游设备,这种行为可能导致信号的损失,特别是当在各种输入之间切换的时候。

因为源端设备不需要支持转发器,所以,目前市场上的大多数转发器都故意地把他们的转发器位错误和伪装设置为非输出演示设备。

那些宣称它们就是这样设置的转发器,有时却忘记把所有下游的BKSV传递给上游的设备,所以,它们不能核对系统的可更新性消息(SRM)。

此外,当条件有保证时,它们有时还忘记显示MAX_DEVS_EXCEEDED 或MAX_CASCADE_EXCEEDED,结果是再次危及了系统的HDCP可更新性。

要设计一个转发器设置位为“真”的符合要求的转发器,就要确保你的设计是符合要求并且是鲁棒的。

为此,你必须进行严格的测试。

下面是要注意的一些其它问题:1. 对于存在多种格式切换的源端和热插拔生成的接收端的情况,要确保你的转发器工作正常。

2. 不要向“隐性”接收器传输HDCP内容;所有下游BKSV都应该是对上游设备透明的。

3. 不要向单独工作的非HDCP(或无效HDCP)接收器或与一个HDCP接收器并联的分支器传输HDCP内容。

4. 不要对来自非HDCP源的非HDCP内容进行加密。

5. 对于每一个转发器设置,都要重复一次电源打开和关闭的周期,并确信你的系统得到恢复。

6. 在你的转发器从一个源端切换到另外一个源端(所用的时间不同)并返回之后,要确信HDCP得到了恢复。

7. 要确信你的转发器检测到所有的热插拔动作把它告知上游的设备,即使该热插拔信号仅仅持续了几百毫秒。

8. 当接收未加密和二次发送的HDCP内容时,要确信二次发送的HDCP内容被二次加密。

如果HDCP内容在另外一个接口上二次传输,要确保根据上述“基础知识”一节中的规则2用同样鲁棒的加密方法对二次传输进行保护。

例如,如果你要解密、扩展、压缩并通过一条LAN把受保护的内容发送到一台显示设备,那么,该内容要在这个过程的每一个步骤都加密。

9. 当利用从下游EDID提取的数据来构建一个时序列表时,要确信你的列表足够大。

近来在CEA-861标准中的变化使接收端设备能够支持861标准中列出的所有时序。

通用的测试指南当测试HDCP时,要首先测试最高的像素率格式(即1080p60)。

要确信在格式变化和热插拔之后恢复HDCP。

永远要记住:符合性(compliance)不等于互操作性(interoperability)。

正如我们在转发器的情况下所看到的那样,符合性对互操作性有负作用。

我们所面临的挑战从历史的角度看,大多HDCP握手问题都可以被追溯到缺失的基础架构。

对于任何新技术来说,经同等检查的测试设备和认证程序都是至关重要的。

不幸的是,在HDCP 的情形下,这些都来得太迟。

因此,目前现场中的大多数产品都是不符合HDCP要求并存在互操作性问题。

将来的发展方向Quantum Data与其它业界公司一道努力以解决这个问题,其目标是实现符合性以及具备互操作能力的符合HDCP要求的设备。

去年,DCP发布了一个补充文件及符合性测试标准。

HDCP符合性目前依赖于自我控制,所以,只会提供信息,而不会颁发证书。

DCP已经建立了一个测试实验室,在那里可以获得HDCP许可证并利用一套真实的产品来测试互操作性。

本文小结松下公司已经开发了HDMI授权测试中心进行HDCP符合性测试所需要的一套工具。

Quantum Data用两种不同的解决方案跟进,包括把HDCP诊断和符合性测试功能移植带现有的视频测试仪器上,从而帮助设计工程师阻止不符合HDCP要求的设计进入市场,并创新工具以帮助安装公司隔离已经在现场的老产品所带来的问题。

研究人员已经利用Quantum Data和松下公司的工具来对现有的产品进行大范围的调查,他们的调查结果有助于建立本文中所讨论的最佳设计实践的列表。

研究人员还发现并校正了测试设备及HDCP符合性测试标准中存在的弱点。

整个行业的协作仅仅是开端,将来的设计都要遵循符合性及互操作性的要求。

到那个时候,了解各种问题并懂得如何解决这些问题才会取得最佳的实效。

来源:零八我的爱136010:0引言9.11带来的教训是惨痛的,尤其是那些在世贸中心的IT企业,因为它们的数据损失是灾难性的,这在几年内都会对它们的业务产生影响〃所以企业信息数据存储安全的重要性越来越被认可。

而近年来的一些最没有技术含量的失窃事件,反而让大众认识到为数据加密的重要性。

目前已经有多家厂商致力于存储加密标准,希望让存储安全工具更容易和多种存储架构一同工作。

有关加密技术的实现可根据不同厂商与产品分成三类:基于主机、基于网络(数据传输)以及基于磁带机。

这有点类似实现虚拟存储的划分方式。

本文所介绍的FC加密卡是基于网络层的,这是在设备I/O端口外接的一个硬件加密装置。

本FC加密卡的主要功能有存储加密、基于主机的身份认证、访问控制和安全日志等,同时还可以支持多种操作系统的服务器主机以及FC协议,并具有安全、方便的管理配置界面,能可靠的接人到FC-SAN的应用环境。

1FC加密卡的应用环境本FC加密卡主要用于采用光纤通道技术的FC-SAN中,可安装在存储服务器上的FC HBA卡和交换机/磁盘阵列FC接口之间。

主要功能是完成进出磁盘阵列的SCSI数据的加解密。

FC加密卡的加密密钥采用USB KEY并以密文的形式注入,以配合主机输入的解密密钥将工作密钥解密。

同时也可以根据主机设定的控制策略,对进出磁盘阵列的有效数据进行加解密。

本加密卡的应用方式如图1所示。

2总体硬件设计2〃1 FC加密卡硬件设计FC加密卡系统的总体结构如图2所示。

该加密卡包含一块加密卡硬件和相应的驱动程序以及设备管理程序,同时包含2个2 GB的FC光收发模块,可用于连接HBA卡和磁盘阵列。

此外,该加密卡还可通过PCI-E接口连接到计算机主板,然后通过设备管理程序完成设备状态的检测、显示和日志记录等功能。

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