AES 加密/解密

这里是对每个 AES 加密模式的简要解释以及其区别、限制和要求，以及每种模式对于初始向量（IV）的长度要求：

1. CBC（Cipher Block Chaining）：

   • 区别： 每个明文块与前一个密文块进行异或运算后再进行加密。
   • 限制和要求： 需要一个初始向量（IV），每个块的大小固定，不能并行加密或解密。
   • 安全性： 需要随机生成的 IV，且每个块的加密都依赖于前一个块，提供较好的安全性。
   • IV 长度要求： 与加密算法的块大小相同，通常为 128 位（16 字节）。
   • 密钥长度要求： CBC 模式使用的密钥长度可以是 128 位、192 位或 256 位，与 AES 加密算法本身的密钥长度相同。

2. CTR（Counter）：

   • 区别： 使用加密后的计数器值与明文进行异或运算，然后再进行加密。
   • 限制和要求： 需要一个初始向量（IV），可以并行加密或解密，需要保证计数器值不会重复。
   • 安全性： 可以提供较好的安全性，但需要注意确保计数器值的唯一性。
   • IV 长度要求： 与加密算法的块大小相同，通常为 128 位（16 字节）。
   • 密钥长度要求： CTR 模式使用的密钥长度可以是 128 位、192 位或 256 位，与 AES 加密算法本身的密钥长度相同。

3. ECB（Electronic Codebook）：

   • 区别： 将每个明文块独立加密，不同的明文块使用相同的密钥和算法进行加密。
   • 限制和要求： 不需要初始向量，每个块的加密都是独立的，不提供语义安全性。
   • 安全性： 由于相同的明文块会得到相同的密文块，因此容易受到重放攻击和其他攻击。
   • IV 长度要求： 不需要 IV，因为 ECB 模式下每个块都是独立加密的。
   • 密钥长度要求： ECB 模式使用的密钥长度可以是 128 位、192 位或 256 位，与 AES 加密算法本身的密钥长度相同。v

4. CFB（Cipher Feedback）：

   • 区别： 使用前一个密文块作为加密算法的输入，然后再与明文进行异或运算。
   • 限制和要求： 需要一个初始向量（IV），可以并行加密或解密，块大小可变。
   • 安全性： 与 CBC 类似，但由于反馈机制的存在，可以对部分明文进行解密而不需要完整的密文。
   • IV 长度要求： 与加密算法的块大小相同，通常为 128 位（16 字节）。
   • 密钥长度要求： CFB 模式使用的密钥长度可以是 128 位、192 位或 256 位，与 AES 加密算法本身的密钥长度相同。

5. OFB（Output Feedback）：

   • 区别： 使用前一个输出块作为加密算法的输入，然后再与明文进行异或运算。
   • 限制和要求： 需要一个初始向量（IV），可以并行加密或解密，块大小可变。
   • 安全性： 与 ECB 类似，不提供语义安全性，但可以用于流加密。
   • IV 长度要求： 与加密算法的块大小相同，通常为 128 位（16 字节）。
   • 密钥长度要求： OFB 模式使用的密钥长度可以是 128 位、192 位或 256 位，与 AES 加密算法本身的密钥长度相同。

6. GCM（Galois/Counter Mode）：

   • 区别： 使用 CTR 模式进行加密，然后使用 GHASH 进行消息认证。
   • 限制和要求： 需要一个唯一的 IV，提供数据完整性检查和加密。
   • 安全性： 提供较高的安全性，但需要确保 IV 的唯一性和保密性。
   • IV 长度要求： 通常为 96 位（12 字节），但也可以是其他长度。
   • 密钥长度要求： GCM 模式使用的密钥长度可以是 128 位、192 位或 256 位，与 AES 加密算法本身的密钥长度相同。