Rijndael（读做rain-dahl）是由美国国家标准与技术协会（NIST）所选的高级加密标准（AES）的候选算法。html
AES算法流程：算法
下面简单介绍下各个部分的做用与意义：数组
- 明文P：
没有通过加密的数据。安全
- 密钥K：
用来加密明文的密码，在对称加密算法中，加密与解密的密钥是相同的。密钥为接收方与发送方协商产生，但不能够直接在网络上传输，不然会致使密钥泄漏，一般是经过非对称加密算法加密密钥，而后再经过网络传输给对方，或者直接面对面商量密钥。密钥是绝对不能够泄漏的，不然会被攻击者还原密文，窃取机密数据。网络
- AES加密函数：
设AES加密函数为E，则 C = E(K, P),其中P为明文，K为密钥，C为密文。也就是说，把明文P和密钥K做为加密函数的参数输入，则加密函数E会输出密文C。函数
- 密文C：
经加密函数处理后的数据加密
- AES解密函数：
设AES解密函数为D，则 P = D(K, C),其中C为密文，K为密钥，P为明文。也就是说，把密文C和密钥K做为解密函数的参数输入，则解密函数会输出明文P。spa
在这里简单介绍下对称加密算法与非对称加密算法的区别。.net
- 对称加密算法：
加密和解密用到的密钥是相同的，这种加密方式加密速度很是快，适合常常发送数据的场合。缺点是密钥的传输比较麻烦。3d
- 非对称加密算法：
加密和解密用的密钥是不一样的，这种加密方式是用数学上的难解问题构造的，一般加密解密的速度比较慢，适合偶尔发送数据的场合。优势是密钥传输方便。常见的非对称加密算法为RSA、ECC和EIGamal。
实际中，通常是经过RSA加密AES的密钥，传输到接收方，接收方解密获得AES密钥，而后发送方和接收方用AES密钥来通讯。
AES算法流程：
AES加密过程涉及到4种操做，分别是字节替代、行移位、列混淆和轮密钥加。解密过程分别为对应的逆操做。因为每一步操做都是可逆的，按照相反的顺序进行解密便可恢复明文。加解密中每轮的密钥分别由初始密钥扩展获得。算法中16个字节的明文、密文和轮密钥都以一个4x4的矩阵表示。
1、字节代换
1.字节代换操做
AES的字节代换其实就是一个简单的查表操做。AES定义了一个S盒和一个逆S盒。
AES的S盒：
2.字节代换逆操做
逆字节代换也就是查逆S盒来变换，逆S盒以下：
举例：字节66替换后的值为S[6][6]=33，再经过S-1便可获得替换前的值，S-1[3][3]=66。
2、行位移
1.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。
3、列混淆
根据矩阵的乘法可知，在列混淆（利用域GF(28)上的算术特性的一个代替）的过程当中，每一个字节对应的值只与该列的4个值有关系。此处的乘法和加法须要注意以下几点：
（1）将某个字节所对应的值乘以2，其结果就是将该值的二进制位左移一位，若是该值的最高位为1（表示该数值不小于128），则还须要将移位后的结果异或00011011
（2)乘法对加法知足分配率，例如：07·S0,0=(01⊕02⊕04)·S0,0= S0,0⊕(02·S0,0)(04·S0,0)
（3)此处的矩阵乘法与通常意义上矩阵的乘法有所不一样，各个值在相加时使用的是模2加法（异或运算）。
由于：说明两个矩阵互逆，通过一次逆向列混淆后便可恢复原文。
补充：（按位异或的概念）
4.轮密钥加：加密过程当中，每轮的输入与轮密钥异或一次（当前分组和扩展密钥的一部分进行按位异或）；由于二进制数连续异或一个数结果是不变的，因此在解密时再异或上该轮的密钥便可恢复输入。首尾使用轮密钥加的理由：若将其余不须要密钥的阶段放在首尾，在不用密钥的状况下就能完成逆过程，这就下降了算法的安全性。
加密原理：轮密钥加自己不难被破解，另外三个阶段分别提供了混淆和非线性功能。但是字节替换、行移位、列混淆阶段没有涉及密钥，就它们自身而言，并无提供算法的安全性。但该算法经历一个分组的异或加密（轮密钥加），再对该分组混淆扩散（其余三个阶段），再接着又是异或加密，如此交替进行，这种方式很是有效很是安全。
5.密钥扩展：其复杂性是确保算法安全性的重要部分。当分组长度和密钥长度都是128位时,AES的加密算法共迭代10轮，须要10个子密钥。AES的密钥扩展的目的是将输入的128位密钥扩展成11个128位的子密钥。AES的密钥扩展算法是以字为一个基本单位（一个字为4个字节），恰好是密钥矩阵的一列。所以4个字（128位）密钥须要扩展成11个子密钥，共44个字。
密钥扩展过程说明：将初始密钥以列为主，转化为4个32 bits的字，分别记为w[0…3]；按照以下方式，依次求解w[i]，其中i是整数而且属于[4,43]。
1）将w[i]循环左移一个字节。
2）分别对每一个字节按S盒进行映射。
3）32 bits的常量（RC[i/4],0,0,0）进行异或，RC是一个一维数组，其中RC = {01, 02, 04, 08, 10, 20, 40, 80, 1B, 36}。
4）除了轮密钥的第一列使用上述方法，以后的二到四列都是w[i]=w[i-4]⊕w[i-1]
5）最终获得的第一个扩展密钥为（以后的每一轮密钥都是在前一轮的基础上按照上述方法获得的）：
参考原文连接：
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 （按位异或的概念）