Rijndael（讀做rain-dahl）是由美國國家標準與技術協會（NIST）所選的高級加密標準（AES）的候選算法。html
AES算法流程：算法
下面簡單介紹下各個部分的做用與意義：數組
- 明文P：
沒有通過加密的數據。安全
- 密鑰K：
用來加密明文的密碼，在對稱加密算法中，加密與解密的密鑰是相同的。密鑰爲接收方與發送方協商產生，但不能夠直接在網絡上傳輸，不然會致使密鑰泄漏，一般是經過非對稱加密算法加密密鑰，而後再經過網絡傳輸給對方，或者直接面對面商量密鑰。密鑰是絕對不能夠泄漏的，不然會被攻擊者還原密文，竊取機密數據。網絡
- AES加密函數：
設AES加密函數爲E，則 C = E(K, P),其中P爲明文，K爲密鑰，C爲密文。也就是說，把明文P和密鑰K做爲加密函數的參數輸入，則加密函數E會輸出密文C。函數
- 密文C：
經加密函數處理後的數據加密
- AES解密函數：
設AES解密函數爲D，則 P = D(K, C),其中C爲密文，K爲密鑰，P爲明文。也就是說，把密文C和密鑰K做爲解密函數的參數輸入，則解密函數會輸出明文P。spa
在這裏簡單介紹下對稱加密算法與非對稱加密算法的區別。.net
- 對稱加密算法：
加密和解密用到的密鑰是相同的，這種加密方式加密速度很是快，適合常常發送數據的場合。缺點是密鑰的傳輸比較麻煩。3d
- 非對稱加密算法：
加密和解密用的密鑰是不一樣的，這種加密方式是用數學上的難解問題構造的，一般加密解密的速度比較慢，適合偶爾發送數據的場合。優勢是密鑰傳輸方便。常見的非對稱加密算法爲RSA、ECC和EIGamal。
實際中，通常是經過RSA加密AES的密鑰，傳輸到接收方，接收方解密獲得AES密鑰，而後發送方和接收方用AES密鑰來通訊。
AES算法流程：
AES加密過程涉及到4種操做，分別是字節替代、行移位、列混淆和輪密鑰加。解密過程分別爲對應的逆操做。因爲每一步操做都是可逆的，按照相反的順序進行解密便可恢復明文。加解密中每輪的密鑰分別由初始密鑰擴展獲得。算法中16個字節的明文、密文和輪密鑰都以一個4x4的矩陣表示。
1、字節代換
1.字節代換操做
AES的字節代換其實就是一個簡單的查表操做。AES定義了一個S盒和一個逆S盒。
AES的S盒：
2.字節代換逆操做
逆字節代換也就是查逆S盒來變換，逆S盒以下：
舉例：字節66替換後的值爲S[6][6]=33，再經過S-1便可獲得替換前的值，S-1[3][3]=66。
2、行位移
1.行移位：行移位的功能是實現一個4x4矩陣內部字節之間的置換。
3、列混淆
根據矩陣的乘法可知，在列混淆（利用域GF(28)上的算術特性的一個代替）的過程當中，每一個字節對應的值只與該列的4個值有關係。此處的乘法和加法須要注意以下幾點：
（1）將某個字節所對應的值乘以2，其結果就是將該值的二進制位左移一位，若是該值的最高位爲1（表示該數值不小於128），則還須要將移位後的結果異或00011011
（2)乘法對加法知足分配率，例如：07·S0,0=(01⊕02⊕04)·S0,0= S0,0⊕(02·S0,0)(04·S0,0)
（3)此處的矩陣乘法與通常意義上矩陣的乘法有所不一樣，各個值在相加時使用的是模2加法（異或運算）。
由於：說明兩個矩陣互逆，通過一次逆向列混淆後便可恢復原文。
補充：（按位異或的概念）
4.輪密鑰加：加密過程當中，每輪的輸入與輪密鑰異或一次（當前分組和擴展密鑰的一部分進行按位異或）；由於二進制數連續異或一個數結果是不變的，因此在解密時再異或上該輪的密鑰便可恢復輸入。首尾使用輪密鑰加的理由：若將其餘不須要密鑰的階段放在首尾，在不用密鑰的狀況下就能完成逆過程，這就下降了算法的安全性。
加密原理：輪密鑰加自己不難被破解，另外三個階段分別提供了混淆和非線性功能。但是字節替換、行移位、列混淆階段沒有涉及密鑰，就它們自身而言，並無提供算法的安全性。但該算法經歷一個分組的異或加密（輪密鑰加），再對該分組混淆擴散（其餘三個階段），再接着又是異或加密，如此交替進行，這種方式很是有效很是安全。
5.密鑰擴展：其複雜性是確保算法安全性的重要部分。當分組長度和密鑰長度都是128位時,AES的加密算法共迭代10輪，須要10個子密鑰。AES的密鑰擴展的目的是將輸入的128位密鑰擴展成11個128位的子密鑰。AES的密鑰擴展算法是以字爲一個基本單位（一個字爲4個字節），恰好是密鑰矩陣的一列。所以4個字（128位）密鑰須要擴展成11個子密鑰，共44個字。
密鑰擴展過程說明：將初始密鑰以列爲主，轉化爲4個32 bits的字，分別記爲w[0…3]；按照以下方式，依次求解w[i]，其中i是整數而且屬於[4,43]。
1）將w[i]循環左移一個字節。
2）分別對每一個字節按S盒進行映射。
3）32 bits的常量（RC[i/4],0,0,0）進行異或，RC是一個一維數組，其中RC = {01, 02, 04, 08, 10, 20, 40, 80, 1B, 36}。
4）除了輪密鑰的第一列使用上述方法，以後的二到四列都是w[i]=w[i-4]⊕w[i-1]
5）最終獲得的第一個擴展密鑰爲（以後的每一輪密鑰都是在前一輪的基礎上按照上述方法獲得的）：
參考原文連接：
https://blog.csdn.net/qq_38289815/article/details/80900813 （AES）
https://blog.csdn.net/qq_28205153/article/details/55798628 （AES）
https://zhidao.baidu.com/question/318582446.html （按位異或的概念）