AES和3DES的区别


AES(高级加密标准)和3DES(三重数据加密标准)是两种常用的加密算法,用于保护敏感数据。这两种技术都用于对称加密,这意味着相同的密钥用于加密和解密。

阅读本文以了解更多关于AES和3DES的信息以及它们之间有何不同。

什么是AES?

AES(高级加密标准)是一种常用的对称加密技术,用于保护敏感数据。美国国家标准与技术研究院 (NIST) 于 2001 年将其选定为标准加密方法,取代了早期的DES(数据加密标准)。AES旨在提供高水平的安全性和效率,同时适应各种密钥长度。

AES的关键特性

  • 对称加密 − AES是一种对称加密技术,这意味着它使用相同的密钥进行加密和解密。参与通信的每个人都必须预先共享密钥。

  • 分组密码 − 由于AES是分组密码,因此它以固定大小的分组处理数据。AES的分组大小为128位。

  • 密钥长度 − AES提供三种密钥大小:128位、192位和256位。加密的强度由密钥大小决定,密钥越大,安全性越高。

AES的安全性

AES以提供高水平的安全性而闻名。它经过仔细分析和测试,能够抵抗各种密码技术,例如差分和线性密码分析。

AES解密过程

在AES中,解密过程仅仅是加密过程的逆过程。密钥扩展使用相同的方法,但解密时以相反的顺序使用轮密钥。在解密过程中,使用每个加密过程的逆过程(SubBytes、ShiftRows和MixColumns),从而恢复原始明文。

AES加密过程

初始密钥被扩展成一组密钥调度轮,长度可以是128位、192位或256位。密钥扩展过程生成一组在加密轮之后使用的轮密钥。

什么是3DES?

三重数据加密标准 (3DES) 使用数据加密标准 (DES) 算法连续进行三次加密,并使用两个或三个不同的密钥以获得更强的保护。它是对原始DES的改进,原始DES由于其相对较小的56位密钥大小而存在一些缺陷。3DES通过使用不同的密钥三次应用DES有效地增加了密钥大小,使其更能抵抗暴力攻击和其他密码攻击。

3DES的关键特性

  • 对称加密 − 与AES一样,3DES是一种对称加密技术,这意味着它使用相同的密钥进行加密和解密。通信双方必须首先共享密钥。

  • 分组密码 − 3DES对固定大小的数据块进行操作。3DES的分组大小为64位,这只是AES分组大小的一半。

  • 3密钥三重DES − 加密使用三个独立的56位密钥,有效密钥长度为168位(56位*3)。这是最安全的选项,并提供最高级别的安全性。

  • 2密钥三重DES − 加密使用两个独立的56位密钥,有效密钥长度为112位(56位*2)。

  • 1密钥三重DES − 同一个56位密钥被三次用于加密,有效密钥长度为56位。此选项安全性最低,提供的保护级别与原始DES相同。

  • 安全性 − 虽然3DES比原始DES更安全,但与AES等现代加密方法相比,它被认为相对较弱。根本原因在于,与提供高达256位密钥大小的AES相比,其有效密钥大小非常小(最多168位)。随着计算能力的提高,3DES的安全性更容易受到暴力攻击。

AES和3DES的区别

下表突出显示了AES和3DES的主要区别:

特性

AES

3DES

轮数

10(128位密钥)、12(192位密钥)、14(256位密钥)

48(3密钥)、32(2密钥)、16(1密钥)

算法类型

对称分组密码

对称分组密码

安全强度

弱于AES,特别是1密钥三重DES

分组大小

128位

64位

性能

高效,尤其是在硬件加速环境中

与AES相比速度较慢

密钥选项

N/A

1密钥、2密钥或3密钥三重DES

漏洞

能抵抗许多攻击

容易受到某些攻击

密钥管理

需要管理AES-128、AES-192和AES-256的不同密钥大小

需要管理3DES密钥选项的多个密钥

密钥大小

128位、192位或256位

56位、112位或168位

结论

总之,AES是一种比3DES更安全、更高效的加密方法。由于其更广泛的密钥大小范围,它已成为现代加密应用的首选方案。虽然3DES仍然安全,但由于其限制和较慢的性能,它正在被AES取代。

更新于:2023年8月16日

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