AES 和 RC4 的区别

加密算法 AES（高级加密标准）和 RC4（Rivest 密码 4）都用于加密；但是，它们在安全性、用法和设计方面存在显着差异。阅读本文以了解更多关于 AES 和 RC4 的信息以及它们彼此之间的区别。

什么是 AES？

AES（高级加密标准）是一种流行的对称分组密码加密算法，用于保护敏感数据。它于 2001 年被美国国家标准与技术研究院 (NIST) 选定，以取代过时的数据加密标准 (DES) 作为新的加密标准。

AES 的主要特征

• 对称加密 - AES 是一种对称加密技术，这意味着它对数据加密和解密使用相同的密钥。为了安全通信，发送方和接收方必须拥有相同的密钥。

• 分组密码 - 在加密和解密过程中，AES 使用固定大小的数据块。块大小为 128 位（16 字节）。每个 128 位块被细分为一个 4x4 字节矩阵，称为状态。

• 密钥大小 - AES 有三种密钥大小：128 位、192 位和 256 位。方法中使用的轮数由密钥大小决定。加密轮数越多，加密越安全，但过程越慢。

• 安全性 - 当使用适当的密钥长度时，AES 经过了严格的研究，被认为非常安全。由于它能够抵御多种威胁，因此可用于在各种应用中保护敏感数据，包括安全通信、金融交易和数据存储。

AES 加密过程

• 密钥扩展 - 为每轮加密生成轮密钥，扩展初始加密密钥。

• 初始轮 - 使用 AddRoundKey 方法，将第一轮密钥与明文结合。

• 主轮 - 每轮都包含 SubBytes、ShiftRows、MixColumns 和 AddRoundKey 操作，轮数由密钥大小决定。

• 最终轮 - 为提供更清晰的解密过程，最终轮绕过 MixColumns 操作。

AES 解密过程

AES 解密是加密的反向过程，使用相同的密钥计划，但使用 SubBytes、ShiftRows 和 MixColumns 的逆过程。对于加密和解密，AddRoundKey 操作是相同的。

什么是 RC4？

Ron Rivest 于 1987 年发明了 RC4（Rivest 密码 4）对称流密码加密技术。由于其简单性和效率，它经常用于安全通信和数据加密。但是，随着时间的推移，发现了严重的安全性缺陷，导致其被弃用，并建议将其替换为更安全的算法，例如 AES。

RC4 的主要特征

• 对称流密码 - RC4 是一种对称加密技术，这意味着它对加密和解码使用相同的密钥。它处理单个数据字节（流），而不是像 AES 这样的分组密码那样的固定大小的块。

• 密钥大小 - RC4 允许使用各种密钥大小，范围从 40 位到 2048 位。加密过程的复杂性由密钥的长度决定。但是，由于某些限制，较长的密钥并不总是为 RC4 提供更高的安全性。

• 伪随机数生成器 (PRNG) - 为了生成密文，RC4 使用 PRNG 生成密钥流，然后使用按位异或与明文合并。RC4 算法严重依赖于密钥流的生成。

• RC4 加密过程 - 生成密钥流后，将其与明文使用按位异或结合以形成密文。

• RC4 安全问题 - 尽管过去广泛使用，但 RC4 已被发现存在严重的安全性缺陷。“RC4 偏差”是最重要的缺陷，它会导致生成的密钥流的分布不均匀。这种偏差会导致统计相关性，如果攻击者能够访问足够的密文，则可以利用这些相关性来检索明文的部分内容。

AES 和 RC4 之间的区别

下表重点介绍了 AES 和 RC4 之间的主要区别 -

结论

总之，AES 是一种强大且广受认可的加密标准，可用于各种应用，而 RC4 是一种过时的算法，具有已记录的局限性，不再推荐用于安全通信。

Md. Sajid

更新于：2023-08-16

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