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
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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
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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
2023-05-29 22:50:25
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AES
AES加密和解密。 实现Java服务器与客户端的通信c
AES算法的实现有四种，例如CBC / ECB / OFB / CFB，四种Java和C实现。 AES算法和末尾的填充（padding），有三种Java填充NoPadding / PKCS5Padding的支持方式，并且C没有显式设置填充模式，默认是在末尾添加'\ 0'。 这是一个大坑，这个坑里有多少人。 另外，在线上有许多JAVA AES算法，其中许多都使用SecureRandom，如果您的代码中出现SecureRandom这样的东西，那么您将无法再在C中解决它。
2022-05-24 21:06:44
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主要介绍了使用Python进行AES加密和解密的示例代码，小编觉得挺不错的，现在分享给大家，也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
2021-11-07 15:34:08
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主要介绍了Python基于pycrypto实现的AES加密和解密算法,结合实例形式分析了Python使用pycrypto模块进行AES加密与解密操作相关实现技巧,需要的朋友可以参考下
2021-03-28 10:40:51
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本篇文章主要介绍了android使用AES加密和解密文件实例代码，非常具有实用价值，需要的朋友可以参考下
2021-03-22 15:06:28
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本文就简单介绍如何通过JAVA实现AES加密：
/**
* 测试AES加密和解密
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
/**数据初始化**/
String content = "http://www.mbaike.net";
String password = "1234567890";
/**加密(1)**/
System.out.println("加密前：" + content);
byte[] encryptResult = encrypt(content, password);
String encryptResultStr = parseByte2HexStr(encryptResult);
System.out.println("加密后：" + encryptResultStr);
/**解密(2)**/
byte[] decryptFrom = parseHexStr2Byte(encryptResultStr);
byte[] decryptResult = decrypt(decryptFrom,password);
System.out.println("解密后：" + new String(decryptResult));
}
}
说明如下：
在demo中使用了两个转换方法，及二进制转化成十六进制，和十六进制转化成二进制；
我们在AES加密的时候需要使用一个加密算的公共密钥来实现加密和解密；
加密后的字节数组不能直接转化为字符串，需要我们通过给出的两个方法转化；
2019-12-21 21:56:22
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