關(guān)于AES算法在端到端通信加密模塊中的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用設(shè)計(jì)研究

張義偉

[摘要]近幾年來(lái)，我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷提高，帶動(dòng)了信息技術(shù)的高速發(fā)展，在為信息傳輸提供很多方便的同時(shí)，也帶來(lái)了諸多的問(wèn)題。端到端通信是一種新型的通信模式，在人們?nèi)粘Ｉ睢⒐ぷ髦械膽?yīng)用越來(lái)越常見，但是，端到端通信在運(yùn)行過(guò)程中還是存在很多的不確定因素，還需要不斷的進(jìn)行研究。端到端通信加密模塊的實(shí)現(xiàn)與設(shè)計(jì)是解決其不確定因素的主要手段，為了確保其設(shè)計(jì)方案的可靠性，使用AES算法進(jìn)行分析是非常必要的。

[關(guān)鍵詞]AES算法 端到端通信加密模塊 應(yīng)用設(shè)計(jì)

前言：隨著端到端通信在人們?nèi)粘Ｉ睢⒐ぷ髦械淖饔迷絹?lái)越大，對(duì)其通信安全性控制的關(guān)注度有所上升，構(gòu)建端到端通信加密模塊是非常重要的，為其通信的安全性提供了基本保障，能夠有效避免數(shù)據(jù)篡改、信號(hào)被竊聽的現(xiàn)象。ASE算法是端到端通信加密模塊設(shè)計(jì)中一種比較常見的分析方式。

一、端到端通信加密的相關(guān)概述

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，端到端通信技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越常見，其安全性與加密型的發(fā)展變得非常重要，能夠有效的避免數(shù)據(jù)篡改、信息資料被竊聽的現(xiàn)象發(fā)生。現(xiàn)階段的端到端通信加密模塊的設(shè)計(jì)比傳統(tǒng)的端到端通信設(shè)計(jì)增加了身份認(rèn)證與鑒權(quán)機(jī)制，在不影響其基本性能的基礎(chǔ)上，對(duì)其信息傳遞進(jìn)行加密，不僅能夠防止端到端通信系統(tǒng)受到外界的供給，還能提高信息傳遞的效率與質(zhì)量，真正實(shí)現(xiàn)了端到端通信加密的基本目標(biāo)。

二、AES算法的理論基礎(chǔ)介紹

AES算法的理論基礎(chǔ)分成五個(gè)方面進(jìn)行研究，分別是AES算法的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、AES算法結(jié)構(gòu)、密鑰擴(kuò)展、輪變換、加解密的區(qū)別。AES算法的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)分為GF（2⁸）有限域與GF（2⁸）運(yùn)算這兩個(gè)角度進(jìn)行分析，只要掌握了具體的運(yùn)算公式，就能夠有效的解決AES算法的數(shù)學(xué)問(wèn)題。AES算法結(jié)構(gòu)是指對(duì)分組密碼進(jìn)行整體加密，確保其加密的可靠性與安全性，每一組密碼的長(zhǎng)度與范圍都不盡相同，增加了其破解的難度，形成了很好的保護(hù)作用。

密鑰擴(kuò)展是AES算法中一個(gè)重要的組成部分，通過(guò)對(duì)分組密碼的加密得到密鑰擴(kuò)展數(shù)組，一般情況下，前四組數(shù)據(jù)為初始密鑰，剩下的是密鑰擴(kuò)展來(lái)的偽代碼，起到一定程度的干擾作用。

輪變換是AES算法中的核心部分，其涵蓋的范圍比較廣泛，像是字節(jié)代換、行移位、列混淆、輪密鑰加等過(guò)程中。AES算法的加解密過(guò)程從表面上看比較相似，但是只要詳細(xì)分析就能夠發(fā)現(xiàn)其中的不同之處。

三、AES算法在端到端通信加密模塊應(yīng)用設(shè)計(jì)

3.1端到端通信中加密模塊設(shè)計(jì)

端到端通信在人們的日常生活中占據(jù)著非常重要的位置，因此確保端到端通信的安全性與加密型非常重要。傳統(tǒng)的端到端通信加密都是通過(guò)主機(jī)上的加密軟件進(jìn)行的，但是這種方法不僅運(yùn)行速度較慢，還會(huì)很容易被不法分子破解，無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正意義上的端到端通信加密。

端到端通信加密模塊的實(shí)現(xiàn)為其信息傳遞的安全性提供了基本保證，是端到端加密通信系統(tǒng)的核心部分，不僅能夠避免數(shù)據(jù)篡改、信息泄露的現(xiàn)象，還對(duì)用戶的身份、隱私等各方面信息提供了保障。

通端到端加密通信系統(tǒng)的整體架構(gòu)我們能夠看出，通信雙方的組成結(jié)構(gòu)是一樣的，我們將這種統(tǒng)一的機(jī)構(gòu)命名為加密終端，一般分成兩個(gè)部分進(jìn)行控制，一部分作為終端設(shè)備，確保信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性與安全心，另一個(gè)部分就是端到端通信加密模塊，對(duì)傳遞的數(shù)據(jù)、信息進(jìn)行完善的保護(hù)，確保身份認(rèn)證、密鑰協(xié)商等功能的正常使用。為通信加密的安全性與可靠性提供了基本保證。

3.2數(shù)據(jù)加密的設(shè)計(jì)

在端到端通信加密模塊設(shè)計(jì)中使用AES算法有很大的幫助，一方面能夠保證模塊的安全性，另一方面能夠?yàn)槎说蕉送ㄐ艛?shù)據(jù)傳遞的效率與質(zhì)量提供保證。AES算法屬于迭代型分組密碼的一種，其分組固定長(zhǎng)度為128bit，但是他的密鑰長(zhǎng)度是可以變化的，技術(shù)人員可以通過(guò)端到端通信加密模塊設(shè)計(jì)的基本情況，合理的進(jìn)行加密密鑰的選擇，確保通信雙方的密鑰結(jié)構(gòu)相同，為端到端通信加密模塊發(fā)揮作用提供基本保證。

四、結(jié)論

綜上分析可知，隨著端到端通信系統(tǒng)在人們?nèi)粘Ｉ钪械膹V泛應(yīng)用，為保證其信息傳遞的安全性與可靠性，對(duì)端到端通信加密模塊的設(shè)計(jì)非常重要，而使用AES算法能夠?qū)ζ湓O(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，確保其設(shè)計(jì)過(guò)程的穩(wěn)定性。