AES和3DES的區別


AES(高階加密標準)和3DES(三重資料加密標準)是兩種常用的加密演算法,用於保護敏感資料。這兩種技術都用於對稱加密,這意味著相同的金鑰用於加密和解密。

閱讀本文以瞭解更多關於AES和3DES的資訊以及它們之間有何不同。

什麼是AES?

AES(高階加密標準)是一種常用的對稱加密技術,用於保護敏感資料。美國國家標準與技術研究院 (NIST) 於 2001 年將其選定為標準加密方法,取代了早期的DES(資料加密標準)。AES旨在提供高水平的安全性和效率,同時適應各種金鑰長度。

AES的關鍵特性

  • 對稱加密 − AES是一種對稱加密技術,這意味著它使用相同的金鑰進行加密和解密。參與通訊的每個人都必須預先共享金鑰。

  • 分組密碼 − 由於AES是分組密碼,因此它以固定大小的分組處理資料。AES的分組大小為128位。

  • 金鑰長度 − AES提供三種金鑰大小:128位、192位和256位。加密的強度由金鑰大小決定,金鑰越大,安全性越高。

AES的安全性

AES以提供高水平的安全性而聞名。它經過仔細分析和測試,能夠抵抗各種密碼技術,例如差分和線性密碼分析。

AES解密過程

在AES中,解密過程僅僅是加密過程的逆過程。金鑰擴充套件使用相同的方法,但解密時以相反的順序使用輪金鑰。在解密過程中,使用每個加密過程的逆過程(SubBytes、ShiftRows和MixColumns),從而恢復原始明文。

AES加密過程

初始金鑰被擴充套件成一組金鑰排程輪,長度可以是128位、192位或256位。金鑰擴充套件過程生成一組在加密輪之後使用的輪金鑰。

什麼是3DES?

三重資料加密標準 (3DES) 使用資料加密標準 (DES) 演算法連續進行三次加密,並使用兩個或三個不同的金鑰以獲得更強的保護。它是對原始DES的改進,原始DES由於其相對較小的56位金鑰大小而存在一些缺陷。3DES透過使用不同的金鑰三次應用DES有效地增加了金鑰大小,使其更能抵抗暴力攻擊和其他密碼攻擊。

3DES的關鍵特性

  • 對稱加密 − 與AES一樣,3DES是一種對稱加密技術,這意味著它使用相同的金鑰進行加密和解密。通訊雙方必須首先共享金鑰。

  • 分組密碼 − 3DES對固定大小的資料塊進行操作。3DES的分組大小為64位,這只是AES分組大小的一半。

  • 3金鑰三重DES − 加密使用三個獨立的56位金鑰,有效金鑰長度為168位(56位*3)。這是最安全的選項,並提供最高級別的安全性。

  • 2金鑰三重DES − 加密使用兩個獨立的56位金鑰,有效金鑰長度為112位(56位*2)。

  • 1金鑰三重DES − 同一個56位金鑰被三次用於加密,有效金鑰長度為56位。此選項安全性最低,提供的保護級別與原始DES相同。

  • 安全性 − 雖然3DES比原始DES更安全,但與AES等現代加密方法相比,它被認為相對較弱。根本原因在於,與提供高達256位金鑰大小的AES相比,其有效金鑰大小非常小(最多168位)。隨著計算能力的提高,3DES的安全性更容易受到暴力攻擊。

AES和3DES的區別

下表突出顯示了AES和3DES的主要區別:

特性

AES

3DES

輪數

10(128位金鑰)、12(192位金鑰)、14(256位金鑰)

48(3金鑰)、32(2金鑰)、16(1金鑰)

演算法型別

對稱分組密碼

對稱分組密碼

安全強度

弱於AES,特別是1金鑰三重DES

分組大小

128位

64位

效能

高效,尤其是在硬體加速環境中

與AES相比速度較慢

金鑰選項

N/A

1金鑰、2金鑰或3金鑰三重DES

漏洞

能抵抗許多攻擊

容易受到某些攻擊

金鑰管理

需要管理AES-128、AES-192和AES-256的不同金鑰大小

需要管理3DES金鑰選項的多個金鑰

金鑰大小

128位、192位或256位

56位、112位或168位

結論

總之,AES是一種比3DES更安全、更高效的加密方法。由於其更廣泛的金鑰大小範圍,它已成為現代加密應用的首選方案。雖然3DES仍然安全,但由於其限制和較慢的效能,它正在被AES取代。

更新於:2023年8月16日

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