专业级加密解密工具

AES（高级加密标准）是一种基于置换-替代网络（SPN）的对称分组密码算法，于2001年由美国国家标准与技术研究院（NIST）正式发布为FIPS PUB 197标准。AES支持128/192/256位密钥长度，对固定的128位（16字节）数据块进行加密，具有卓越的安全性、高计算效率和内存占用低等特点，已成为现代密码学中最重要的对称加密算法。

AES基于Rijndael密码体系，采用精心设计的代数结构，对128位数据块进行多轮变换：

1. 密钥扩展（Key Schedule）- 通过非线性算法从主密钥派生出轮密钥序列
2. 初始轮密钥加（Initial AddRoundKey）- 将第一个轮密钥与明文块异或
3. 主轮变换（Main Rounds）- 根据密钥长度执行9/11/13轮操作：
   • SubBytes - 通过S盒进行非线性字节替换，提供混淆性
   • ShiftRows - 行循环移位操作，提供扩散性
   • MixColumns - 基于有限域GF(2^8)上的矩阵乘法，增强扩散性
   • AddRoundKey - 将当前轮密钥与中间状态异或
4. 最终轮（Final Round）- 执行SubBytes、ShiftRows和AddRoundKey（省略MixColumns）

AES已成为全球信息安全基础设施的核心组件，广泛应用于：

• 网络安全协议（TLS/SSL、IPsec、SSH）
• 企业级数据存储与云存储加密
• 全盘加密（BitLocker、FileVault）
• VPN和安全通信隧道
• 数字签名与PKI基础设施
• 端到端加密通讯（Signal、WhatsApp）
• 物联网设备安全
• 区块链与加密货币

AES的安全性基于严格的密码学理论和广泛的安全分析：

• 完美的混淆性（Confusion）- 密文与明文/密钥之间的统计关系高度复杂
• 完全的扩散性（Diffusion）- 明文或密钥的1比特变化会影响密文的约50%比特
• 抗已知密码分析攻击（差分、线性、代数、侧信道）
• 经过NSA评估，适用于TOP SECRET级别机密信息保护
• 无实用的全密钥恢复攻击方法

对于AES-128，最佳理论攻击复杂度为2^126.1，远高于暴力破解的2^127；AES-256的安全强度足以抵抗量子计算机的Grover算法攻击，提供后量子安全性。