AES加密与解密 DEMO 示例及核心功能介绍

资源摘要信息:"AES.zip_DEMO_aes128_加解密" AES（高级加密标准）是一种广泛使用的对称加密算法，用于保护电子数据。对称加密指的是加密和解密过程使用相同的密钥。AES加密可以支持三种密钥长度：128位、192位和256位，提供了不同强度的安全保障。在给定文件中，涉及的是128位加密和解密的演示程序。 文件中包含的.m文件是MATLAB脚本文件，用于实现AES算法的不同部分。MATLAB是一种数值计算环境和第四代编程语言，广泛应用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算等领域。以下是对各个文件所涉及知识点的详细说明： 1. inv_cipher.m：该文件可能包含了逆向执行AES加密过程的函数，即解密操作。在AES算法中，解密需要进行与加密相反的操作，比如在AES加密中使用的混合列（MixColumns）操作，在解密时需要进行逆混合列（InvMixColumns）操作。 2. cipher.m：这个文件应该是包含了执行AES加密操作的函数。AES加密过程包括多个轮次（rounds），每一轮都执行若干操作，包括字节替换（SubBytes）、行移位（ShiftRows）、列混淆（MixColumns，仅限于非最后一轮）以及轮密钥加（AddRoundKey）。 3. key_expansion.m：该文件可能包含了密钥扩展的函数，AES算法要求输入密钥生成一系列轮密钥，用于每一轮加密过程中与中间状态进行异或操作。密钥扩展算法会根据密钥长度生成不同数量的轮密钥。 4. s_box_gen.m：这个文件应该包含了生成替换盒（S-box）的函数。S-box是AES算法中的核心组件，用于字节替换步骤，提供了混淆特性，以防止攻击者通过分析加密数据与明文之间的关系来推断密钥。 5. poly_mat_gen.m：该文件可能涉及到生成多项式矩阵的函数。在AES算法中，用于密钥扩展和列混淆的数学运算需要用到特定的多项式表示。 6. cycle.m：这个文件可能包含了执行某些循环操作的函数，例如密钥扩展中密钥的迭代生成。 7. mix_columns.m：在AES加密中，除了最后一轮外，每一轮都包括列混淆操作，该文件应该包含了实现这一操作的函数。 8. poly_mult.m：该文件应该包含了多项式乘法的函数，这是AES算法中数学运算的一部分，特别是在列混淆阶段。 9. rcon_gen.m：该文件可能包含了生成轮常数（Rcon）的函数。轮常数是用于在密钥扩展过程中向轮密钥添加的值，它确保了每一轮的轮密钥之间不会出现线性关系。 10. aes_demo.m：这个文件应该是一个完整的示例脚本，展示如何使用上述各个模块来执行AES的加密和解密操作。它将为用户展示如何设置初始密钥，生成轮密钥，执行加密和解密过程，并可能还包括如何使用这些函数处理不同长度的明文和密文。 通过理解和使用这些文件，开发者可以学习和实践AES加密算法的完整工作流程，并将这些知识应用于需要安全加密功能的软件开发项目中。此外，这些代码片段也可以作为教育材料，帮助学习者更好地理解AES算法的细节。