车钥匙加密算法技术基础_Hitag,AES
AES密码算法解析
AES密码算法解析AES（Advanced Encryption Standard）是一种使用对称密钥加密的密码算法，被广泛应用于保护敏感信息的安全传输和存储。
本文将对AES密码算法进行解析，包括其基本原理、工作模式以及应用领域。
一、基本原理AES密码算法采用块加密的方式，将明文分成固定长度的块，并通过一系列的加密操作转换为密文。
其基本原理包括四个核心步骤：字节替换（SubBytes）、行移位（ShiftRows）、列混淆（MixColumns）和轮密钥加（AddRoundKey）。
1. 字节替换（SubBytes）：将每个字节替换成一个固定的字节，通过S盒（Substitution Box）查找，实现非线性变换。
2. 行移位（ShiftRows）：对每一行进行循环左移，使密文中的每个字节在不同的行中进行交换，增加密码的强度。
3. 列混淆（MixColumns）：对每一列进行线性变换，通过乘法和加法运算，增加密码的扩散性。
4. 轮密钥加（AddRoundKey）：将密钥与明文进行异或运算，使得每一轮加密都使用不同的密钥。
通过多轮的上述操作，明文逐渐转化为密文，解密过程则为加密过程的逆操作。
二、工作模式AES密码算法可以根据具体需求选择不同的工作模式，常见的工作模式包括：1. 电子密码本模式（Electronic Codebook，ECB）：将明文分成块后，每个块独立加密，存在安全性和可预测性问题。
2. 密码分组链接模式（Cipher Block Chaining，CBC）：每个明文块与前一个密文块进行异或运算，提高了安全性和随机性。
3. 计数器模式（Counter，CTR）：通过将计数器与密钥进行加密生成密钥流，与明文进行异或运算，提供了并行加密的能力。
4. 密文反馈模式（Cipher Feedback，CFB）：将前一个密文块与密钥运算生成密钥流，并与明文进行异或运算，提供了流密码的能力。
根据实际情况选择适合的工作模式，可以提高加密安全性和应用灵活性。
AES加密算法
AES加密算法AES（Advanced Encryption Standard），又称高级加密标准，是一种对称密钥加密算法，被广泛应用于数据加密和保护领域。
它是在公开征求全球密码学界意见的基础上，由比利时密码学家Vincent Rijmen和Joan Daemen设计的。
AES算法的设计目标是提供一种快速、有效、安全的加密算法来保护数据的机密性。
一、背景介绍AES加密算法是为了替代之前的DES加密算法而设计的。
DES算法在1997年被确定为已被破解，安全性受到了质疑。
为了满足当时不断增长的安全需求和更高的数据保护要求，美国国家标准技术研究所（NIST）于1997年启动了新一轮的AES加密标准化竞赛。
二、AES算法的特点1. 对称密钥加密算法：AES使用相同的密钥进行加密和解密，加密和解密过程完全相同。
密钥长度可选择128位、192位或256位。
2. 高度安全性：AES算法被认为是当前最安全和最可信赖的加密算法之一，经过广泛的密码学分析和实际应用验证。
3. 快速加密速度：相比之前的DES算法，AES加密算法的加密速度更快，对硬件和软件的效率均有很好的支持。
4. 简单而清晰的结构：AES加密算法由一系列的轮函数组成，每个轮函数包含几个基本的步骤，结构清晰、可理解。
三、AES算法的运行过程1. 初始化：根据所选的密钥长度，密钥被扩展为多个轮密钥，并与分组中的数据块进行混合。
2. 轮函数：AES算法使用若干个轮函数对数据进行处理，每一个轮函数由四个基本操作组成：字节代换、行移位、列混淆和轮密钥加。
3. 轮数：有128位密钥长度的AES算法运行10轮，有192位密钥长度的AES算法运行12轮，有256位密钥长度的AES算法运行14轮。
4. 输出：经过多轮的处理，最后一次处理会产生加密或解密后的数据。
四、AES算法的应用领域1. 数据加密：AES算法被广泛应用于数据的加密和解密过程中，以保护敏感数据不被未授权的人员访问。
aes的原理及其应用
AES的原理及其应用一、引言AES（Advanced Encryption Standard）是一种对称密钥加密算法，是美国国家标准和技术研究院（NIST）在全球范围内广泛使用的加密标准。
本文将介绍AES的原理及其应用。
二、AES的原理AES采用分组密码的方式，将明文分为固定长度的块，然后对每个块进行加密。
其原理如下：1.密钥扩展：AES通过对密钥进行扩展，生成多个轮密钥，以增加加密的安全性。
2.轮数和轮函数：AES加密算法的轮数取决于密钥长度，每轮包括轮加密、字节替换、行位移和列混淆等步骤，以增加密文的复杂度和随机性。
3.字节替换：通过AES中的S盒（Substitution Box）对块中的每个字节进行替换，增加混淆度。
4.行位移和列混淆：AES对每个块进行行位移和列混淆操作，使得密文更加散乱，增加破解的难度。
5.轮密钥加：AES的每轮中，将轮密钥与块进行异或运算，以增加加密的随机性。
三、AES的应用AES广泛应用于各个领域，以下是一些主要的应用场景：1.数据加密：AES可用于对数据进行加密，保护数据的安全性。
在互联网、电子商务、移动应用等领域，AES被广泛应用于对敏感数据的加密，如用户密码、信用卡信息等。
2.文件加密：AES可用于对文件进行加密，保护文件的机密性。
在企业组织中，常用AES对文件进行加密，以防止未授权访问和数据泄露。
3.通信加密：AES可用于对通信数据进行加密，保护通信内容的机密性。
在网络通信和密码学协议中，AES被广泛应用于HTTPS、IPSec、SSL/TLS等加密算法中，保障通信过程的安全性。
4.硬件加密：AES可用于硬件设备中的加密运算，如智能卡、USB加密盘等。
硬件加密能够提供更高的安全性和更快的加密速度。
5.数据存储：AES可用于对数据存储介质进行加密，如硬盘、数据库等。
通过对数据进行加密，可以防止数据泄露和未授权访问。
四、AES的优势相比于其他加密算法，AES具有以下优势：1.安全性高：AES采用了高度复杂的算法和密钥扩展技术，提供了很高的安全性，能够抵抗多种破解手段。
车钥匙加密算法技术基础_Hitag,AES
UHF接收 器
微控制器
相互认证
LF收发器
UHF发射
MRK II 8位 /16位控制器
LF应答器
PKE
• 在RKE的基础上发展起来，采用RFID技术，当驾驶员踏进 指定范围，系统认证身份后自动开车门。
• 上车后，只需按一个按钮即可启动点火开关。
遥控技术基础
• 汽车门控目前的主流是RKE、PKE的技术基础是RFID. • RFID分三部分：电子标签，读写器，中央数据库系统
标签。
KK21
4.标签根据A,B算出n1,n2,再算出
K1, K2并得到C，比较得到的C与
计算的C是否一致，若一致则完成
对阅读器的认证。并计算出D发送
5.阅读器将收到的D与计算的D对
比若一致完成对标签的认证。
6.阅读器根据公式和已有的IDS，
SASI协议
K1,K2更新IDS和密钥K1,K2
国内外汽车的加密算法
• 国内整车厂的遥控器，主要是用keeloq， Hitag2 ,Hitag3 ,AES128加密算法
• 国外的一般是某种HASH-LOCK算法加密类型。
TM100编程器(基础版本2600)
艾迪900（价格2600）
操作步骤： 识别芯片 读出数据 芯片编程 复制钥匙芯片
X300pro钥匙匹配仪（1600——2600）
4、数据库如果找到与metaID匹配的项， 则将该项的(key，ID)发送给读写器， 其中ID为待识别标签的唯一标识符，其 中metaID=H(key)；否则，通知读写 器，认证失败；
5、读写器将接收来自后端数据库的信 息key发送给标签； 6、标签验证metaID=H(key)是否成立， 如果成立，则将其ID发送给读写器： 7、读写器比较从标签接收到的ID是否 与后端数据库发送过来的ID相一致，如 一致，则认证通过；否则，认证失败。
aes加密算法的基本原理
aes加密算法的基本原理你知道不，在这个充满信息的世界里，有一种超级厉害的加密算法，叫做 AES ！那它到底是咋工作的呢？咱们先来说说啥是加密。
简单来讲，加密就是把咱们能看懂的明文，变成一堆让人摸不着头脑的密文。
就好像把咱们心爱的宝贝藏在一个神秘的宝箱里，还加上了一把只有特定钥匙才能打开的锁。
AES 加密算法呢，就像是一个超级聪明的魔术师。
它把明文信息当成是一堆五颜六色的气球，然后通过一系列神奇的手法，把这些气球重新排列组合，变得面目全非。
那它具体是咋变的呢？AES 会把明文分成一个个小块，每一块都有固定的大小。
就像是把一大串气球剪成一小段一小段的。
接下来，它会用一些秘密的数字，叫做密钥，来对这些小块进行处理。
这个密钥就像是魔术师手里的魔法棒，决定了气球怎么变。
比如说，AES 会对每个小块进行好几轮的操作。
这每一轮啊，都包括替换、移位、混合等等。
替换这一步，就像是把气球的颜色给换掉，原来红色的气球可能变成蓝色啦。
移位呢，就是把气球的位置挪一挪，原来在左边的跑到右边去了。
混合就更神奇啦，它把几个气球的特点混在一起，变得完全不一样。
经过一轮又一轮这样的操作，明文就被变得完全认不出来啦，成了密文。
而且哦，AES 加密算法可聪明着呢，它的加密过程很难被破解。
就算是那些超级聪明的黑客，想要破解它也得费好大的劲。
当我们想要把密文变回明文的时候，就得用同样的密钥，按照相反的步骤来操作。
就像是魔术师又把变了样的气球给变回去。
你想想，要是没有这个密钥，那密文就像是一团乱麻，谁也解不开。
所以啊，保护好密钥就特别重要，就像是保护好咱们的魔法棒一样。
AES 加密算法就像是一个强大的保护罩，把咱们的信息保护得严严实实的，让那些不怀好意的人没办法偷看。
怎么样，是不是觉得 AES 加密算法很神奇呀？有了它，咱们在网络世界里就能更放心地交流和分享信息啦！。
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。
第7讲AES算法描述
第7讲AES算法描述
AES算法，即Advanced Encryption Standard，中文名为“高级加密
标准”，是目前使用最广泛的对称加密算法。
AES算法是一种使用更大的
密钥替代 DES 的密码体系，它是美国联邦政府采用的一种区块加密标准，也是国际通用的密码体系。
AES算法以块操作式加密技术为基础，它使用128、192、256比特的
长度的密钥对数据进行加密，并且对每个块采用不同的加密方式，使用的
加密方法是基于Rijndael块操作算法，该算法具有更强的安全性，比
DES或其他对称加密算法安全性更强，且速度更快。
AES算法将秘钥分为4个级别，每个级别128比特，一共有10个轮，每次轮数更新，使用不同的密钥。
AES采用行变换和列变换的加密算法，
它在加密的过程中会将明文也就是原文按照4*4的矩阵大小进行分割，分
割完成之后使用相应的密钥进行加密，每个明文块在加密前需要进行行变
换和列变换，以达到混淆加密的效果。
经过密钥的增强以及对明文的变换，使得AES更具有安全性，抵抗更强的攻击，同时，AES算法采用的是128
位的密钥，密钥长度更长，安全性更强。
AES算法在加密的过程中，也会将密钥进行变换，每次变换的密钥长
度为128位，这样能够更好的保证AES的安全性，密码破解也就难于实现。
AES加密技术简介
AES加密技术2000年10月，NIST（美国国家标准和技术协会）宣布通过从15种侯选算法中选出的一项新的密匙加密标准。
Rijndael被选中成为将来的AES。
Rijndael是在1999 年下半年，由研究员Joan Daemen 和Vincent Rijmen 创建的。
AES 正日益成为加密各种形式的电子数据的实际标准。
美国标准与技术研究院(NIST) 于2002 年5 月26 日制定了新的高级加密标准(AES) 规范。
算法原理AES 算法基于排列和置换运算。
排列是对数据重新进行安排，置换是将一个数据单元替换为另一个。
AES 使用几种不同的方法来执行排列和置换运算。
AES 是一个迭代的、对称密钥分组的密码，它可以使用128、192 和256 位密钥，并且用128 位（16字节）分组加密和解密数据。
与公共密钥密码使用密钥对不同，对称密钥密码使用相同的密钥加密和解密数据。
通过分组密码返回的加密数据的位数与输入数据相同。
迭代加密使用一个循环结构，在该循环中重复置换和替换输入数据。
AES与3DES的比较算法名称算法类型密钥长度速度解密时间（建设机器每秒尝试255个密钥）资源消耗AES对称block密码128、192、256位高1490000亿年低3DES对称feistel密码112位或168位低46亿年中--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------(/feel22/blog/item/b54d21fa745afe9358ee9069.html)关键词：AES算法DES AVR汇编语言加密算法解密算法引言随着对称密码的发展,DES数据加密标准算法由于密钥长度较小(56位),已经不适应当今分布式开放网络对数据加密安全性的要求，因此1997年NIST公开征集新的数据加密标准,即AES[1]。
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5、读写器将接收来自后端数据库的信 息key发送给标签； 6、标签验证metaID=H(key)是否成立， 如果成立，则将其ID发送给读写器： 7、读写器比较从标签接收到的ID是否 与后端数据库发送过来的ID相一致，如 一致，则认证通过；否则，认证失败。
汽车防盗系统原理防盗系统概况防盗系统构成： • 发动机防盗锁止系统（IMMO/immobilization） • 遥控门锁（RKE /Remote Keyless Entry） • 无钥匙门禁(PKE /Passive keyless Entry)
RKE
• 遥控门锁的主要工作原理是通过车主按下钥匙，钥匙发送 微波给车内的接收器接收，经过防盗ECU身份认证后响应。
该协议简单实用，可有效抵抗来自系统外部的伪 造和攻击，但由于系统内所 有读写器和标签共享相同的密钥，所以对于来自 系统内的威胁却无能为力。
1、读写器向标签发送Query认证请求： 2、标签产生随机数Rt，并将其发送给读写器； 3、读写器产生随机数Rr并与收到的Rt一起用对 称密钥k，加密成Ek (Rt||Rr||IDr)以发送给标 签。 4、标签收到后用对称密钥k，解密得到Rr和Rt， 比较收到Rt与产生的Rt是否一致，如果一致则标 签完成对读写器的认证。同时，在产生另一个随 机数Rt2，加密数据Ek(Rr||Rt2||M)发送给读写 器，其中M为要发送的数据。 5、读写器将收到的密文解密，将解密得到的Rr 与自己产生的Rr相比较，如果一致则读写器完成 对标签的认证，否则认证失败。
标签。
KK21
4.标签根据A,B算出n1,n2,再算出
K1, K2并得到C，比较得到的C与
计算的C是否一致，若一致则完成
对阅读器的认证。并计算出D发送
5.阅读器将收到的D与计算的D对
比若一致完成对标签的认证。
6.阅读器根据公式和已有的IDS，
SASI协议
K1,K2更新IDS和密钥K1,K2
国内外汽车的加密算法
为了成本，标签的电路中一般包括1000到 10000逻辑门，但只有250到3000逻辑门 可以用来实现安全认证和加密功能，重量 级协议例如实现AES算法大约需要4000个 逻辑门，而RSA更需要10000以上的逻辑 门。所以低成本的RFID系统不太适宜采用 重量级的安全认证协议。
重量级安全认证协议，使用完善和安全的加密方法，如对称加密 算法DES、3DES、AES甚至包括公钥加密方法RSA和ECC等.下图是 Finkenzeller“三通互相鉴别”协议
• 国内整车厂的遥控器，主要是用keeloq， Hitag2 ,Hitag3 ,AES128加密算法
• 国外的一般是某种HASH-LOCK算法加密类型。
TM100编程器(基础版本2600)
艾迪900（价格2600）
操作步骤： 识别芯片 读出数据 芯片编程 复制钥匙芯片
X300pro钥匙匹配仪（1600——2600）
数据传递方式
• 读写器到标签的数据传递方式一般为调幅键控(ASK)，调 频键控(FSK)和调相键控(PSK)
• 标签到读写器的数据传递方式一般分为负载调制和反向散 射调制。
安全性相关
RFID安全认证协议属于应用层协议 其中具有代表性的有 HaLsh·Lock协议，随机Hash．Lock协议、Hash链 协议和分布式询问一应答协议
中量级认证协议,具有一定强度的杂凑运 算代替复杂的加密运算
缺陷：Hash．Lock协议中没有ID动态刷新机制，并且 metaID也保持不变，ID是以明文的形式通过不安全的信 道传送，因此Hask．Lock协议非常容易受到假冒攻击 和重传攻击，攻击者也可以很容易地对标签进行追踪。
1、读写器向标签发送Query认证请求； 2、标签将metaID发送给读写器； 3、标签读写器将metaID转发给后端数 据库；
轻量级协议采用简单的位运算,包括轻量级强认证强完整性协议SASI和两 消息互认证协议(T2MAP协议)等。
1.阅读器发出query
2.标签发出IDS
3. 阅 读 器 根 据 IDS 找 出 密 钥 K1 ，
K2 ， 产 生 随 机 数 n1,n2, 根 据 公 式
算出A,B,K1, K2,C.把A,B,C发给
UHF接收 器
微控制器
相互认证
LF收发器
UHF发射
MRK II 8位 /16位控制器
LF应答器
PKE
• 在RKE的基础上发展起来，采用RFID技术，当驾驶员踏进 指定范围，系统认证身份后自动开车门。
• 上车后，只需按一个按钮即可启动点火开关。
遥控技术基础
• 汽车门控目前的主流是RKE、PKE的技术基础是RFID. • RFID分三部分：电子标签，读写器，中央数据库系统