AES(Advanced Encryption Standard)是一种广泛使用的块密码标准,用于数据加密和保护隐私。在MATLAB环境中实现AES加密和解密算法是一项重要的技能,特别是在教学和科研中。MATLAB2019a版本提供了丰富的数学计算功能,使得实现这种复杂的算法变得相对简单。 AES的核心过程包括四个基本操作:字节代换(SubBytes)、行位移(ShiftRows)、列混淆(MixColumns)和密钥扩展(KeyExpansion)。以下是对这些步骤的详细解释: 1. **字节代换**:AES使用了一个8x8的S盒(Substitution Box),将输入的8位字节替换为另一个非线性映射的字节。这个过程增强了算法的安全性,因为攻击者很难预测输入和输出之间的关系。 2. **行位移**:这是对矩阵的行进行循环位移,每一行的位移量不同,目的是增加数据混淆,使攻击者难以恢复原始信息。 3. **列混淆**:在MixColumns步骤中,每个4字节的列通过一个特定的线性变换进行混淆,这个变换是基于GF(2^8)的乘法运算。这个操作提高了加密的扩散性,使得一个位置的改变会影响整个数据块。 4. **密钥扩展**:AES的密钥长度可以是128、192或256位。密钥扩展算法将初始密钥扩展成足够多的轮密钥,每轮加密使用不同的密钥,增强安全性。 在提供的压缩包中,我们可以看到一些关键的MATLAB脚本文件: - `main.m`:这很可能是整个程序的主入口,它调用其他函数来执行AES的加密和解密过程。 - `cipher.m`:可能包含了执行AES核心操作的代码,如上述的四个步骤。 - `key_expansion.m`:专门处理密钥扩展的函数,根据AES标准生成后续轮的密钥。 - `mix_columns.m`:对应AES中的列混淆操作。 - `aes_demo.m`:示例程序,演示如何使用AES加密和解密数据。 - `aes_init.m`:可能包含了初始化函数,用于设置算法参数。 - `poly_mult.m`:可能涉及到GF(2^8)上的多项式乘法,这是列混淆操作的一部分。 - `cycle.m`:可能与密钥扩展中的循环操作有关。 在实际使用中,用户可以通过调用这些函数,传入原始数据和密钥,完成加密和解密任务。对于本科和硕士级别的学生,理解并实现这些算法有助于深入理解和掌握密码学原理,同时提高编程能力。在MATLAB环境中进行实验,可以方便地调试和分析算法的性能,对于学术研究和教育有着积极的意义。
2024-08-31 18:17:05 6KB matlab
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在IT行业中,安全性和隐私保护是至关重要的,特别是在软件开发中。Qt是一个流行的跨平台应用程序开发框架,广泛用于创建桌面、移动以及嵌入式应用。然而,Qt库本身并不直接包含对称加密算法,如AES(高级加密标准)。因此,开发者需要通过其他方式来实现这些功能。本文将详细介绍如何在Qt环境中实现AES加密和解密。 AES是一种广泛使用的对称加密算法,它基于块密码,使用相同的密钥进行加密和解密。AES的块大小为128位,支持128、192和256位的密钥长度,提供了高安全性和快速的加密速度。 要实现在Qt中使用AES,可以借助第三方库,如OpenSSL或Qt的QCryptographicHash模块。这里我们将讨论使用QCryptographicHash配合第三方库如Crypto++的方式。确保你已经将Crypto++库集成到Qt项目中。这通常涉及下载库文件,配置编译选项,并在项目的.pro文件中添加相关链接。 以下是一个基本的AES加密和解密流程: 1. 密钥和初始化向量(IV)的准备:AES需要一个密钥和一个初始化向量。密钥应该足够随机且保密,IV则是用于增加加密的随机性,防止相同的明文数据加密后得到相同的密文。 ```cpp QByteArray key = "your-256-bit-key-here"; // 填充256位密钥 QByteArray iv = "your-random-128-bit-iv"; // 填充128位初始化向量 ``` 2. 创建AES加密器和解密器对象,通常使用CBC(Cipher Block Chaining)模式,因为它提供更好的安全性: ```cpp #include #include CryptoPP::AES::Encryption aesEncryption(key.data(), key.size()); CryptoPP::CBC_Mode_ExternalCipher::Encryption cbcEncryption(aesEncryption, iv); ``` 3. 对数据进行加密: ```cpp QByteArray plaintext = "your-plaintext-data"; QByteArray ciphertext; CryptoPP::StreamTransformationFilter stfEncryptor(cbcEncryption, new CryptoPP::ArraySink(ciphertext.data(), ciphertext.size())); stfEncryptor.Put(reinterpret_cast(plaintext.constData()), plaintext.size()); stfEncryptor.MessageEnd(); ``` 4. 解密数据: ```cpp CryptoPP::CBC_Mode_ExternalCipher::Decryption cbcDecryption(aesEncryption, iv); QByteArray decryptedtext; CryptoPP::StreamTransformationFilter stfDecryptor(cbcDecryption, new CryptoPP::ArraySink(decryptedtext.data(), decryptedtext.size())); stfDecryptor.Put(reinterpret_cast(ciphertext.constData()), ciphertext.size()); stfDecryptor.MessageEnd(); ``` 以上代码示例展示了在Qt中使用Crypto++库实现AES加密和解密的基本步骤。请注意,实际项目中可能需要处理错误,确保密钥和IV的安全存储,以及正确地管理内存和数据流。 在这个过程中,你可能会发现提供的压缩包文件"AES-Decode-Encode"包含了示例代码或者加密/解密工具,帮助你理解和实践上述过程。通过研究和修改这些代码,你可以更好地适应自己的需求,比如添加密钥生成、文件读写等功能。 虽然Qt本身不内置AES加密,但结合第三方库和Qt的现有组件,我们可以方便地实现AES加密和解密,为应用程序提供必要的安全保护。在开发过程中,务必遵循最佳实践,确保数据的完整性和安全性。
2024-07-10 16:03:45 10KB 开发语言
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通过对exe进行处理可以进行加密,然后通过注册码进行解密,可用于常规加密解密处理
2024-03-28 13:48:04 405KB exe加密方法
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CAD+VBA+DVB文件加密和解密工具
2024-03-19 23:31:52 1.35MB
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摩尔码只能用来看看电报的发送,主要是看到网上一段摩尔码的爱情这个帖子,所以弄了一个玩玩。
2023-12-10 08:01:46 791KB 解密解密
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1.采用秘钥为16位长度的加密字符 2.加密算法为AES/ECB/PKCS5Padding 3.解决加解密乱码问题 4.完整的线上可运行代码及各方法及步骤注释 5.无任何插件,java环境直接运行
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在C#中,实现非对称加密和对称加密的样例程序。包含MD5,SHA1,SHA256,SHA512等非对称算法和DES,AES和RSA,ECC等算法的样例,供学习。
2023-03-29 13:22:20 52KB Encript Decript
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带有python中的tkinter GUI的RSA-Calculator RSA是现代计算机用来加密和解密消息的算法。 它是一种非对称密码算法。 非对称意味着有两个不同的密钥。 这也称为公共密钥密码术,因为可以将其中之一提供给所有人。 另一个密钥必须保密。 它基于这样一个事实,即找到整数的因数很难(因数分解问题)。 RSA代表Ron Rivest,Adi Shamir和Leonard Adleman,他们于1978年首次公开描述它。RSA的用户创建并随后发布两个大质数的乘积以及一个辅助值作为其公钥。 主要因素必须保密。 任何人都可以使用公共密钥对消息进行加密,但是使用当前发布的方法,如果公共密钥足够大,则只有了解素数因素的人才能对消息进行解码。
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加密算法 这是提供AES加密和解密算法的实现的简单演示。这是提供AES加密和解密算法的实现的简单演示。 UI界面提供了一个用户输入编辑文本字段,用户可以在其中输入要加密的文本。 现在单击“编码”按钮,将使用AES算法对输入的文本进行加密,该算法将显示在“编码输出响应”文本字段中,当用户单击“解码”按钮时,他将能够通过执行解密逻辑来取回原始输入字符串,然后将其显示在“解码的数据”文本字段中。 添加了另一个名为:带有前向导航图标的RSA按钮,用于使用RSA算法执行加密/解密;另一个名为:带有后向导航图标的AES,用于使用AES算法执行加密/解密的按钮
2023-03-10 01:19:18 149KB Java
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安全档案 使用不同的加密方法轻松地加密和解密文本和文件,同时对于初学者来说是简单的,对于希望采用更好加密方式的人和企业来说则是高级的。 开发人员:欢迎您添加并建议您认为会使程序更好的任何更改。 由于我是该项目的唯一工作人员,因此我将需要矿石人员来帮助我添加更好的加密方法,并最终帮助您添加具有Java Swing或JavaFx的GUI。 用户:由于该项目甚至还没有完成或尚未发布完整版本,我建议您尝试一下,给出一些反馈,但是使用其他程序(例如Kleopatra)来加密,签名和解密文件。
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