AES加解密工具 | CoderTools
在线AES加密解密工具,支持CBC、ECB等多种加密模式,支持文本和文件加解密。
关于AES加密
AES(高级加密标准)是一种对称加密算法,由美国国家标准与技术研究院(NIST)于2001年发布。AES是目前应用最广泛的加密算法之一,被美国联邦政府采用为加密标准。
AES支持128、192和256位密钥长度,提供了不同级别的安全性。AES-256被认为是最安全的,即使使用当前最强大的计算机也无法在合理时间内破解。
加密模式说明
- CBC: CBC(密码分组链接)模式:每个明文块先与前一个密文块进行异或运算后,再进行加密。需要IV,更安全,推荐使用。
- ECB: ECB(电子密码本)模式:将明文分成固定大小的块,每个块独立加密。不需要IV,但安全性较低,不推荐用于加密敏感数据。
- CTR: CTR(计数器)模式:将块密码转换为流密码,通过递增计数器产生密钥流。需要IV,可并行加密,适合高性能场景。
- CFB: CFB(密码反馈)模式:将块密码转换为流密码,前一个密文块作为下一个块的输入。需要IV。
- OFB: OFB(输出反馈)模式:将块密码转换为流密码,加密算法的输出反馈到输入端。需要IV。
加密模式对比
| 模式 | 安全性 | 速度 | 并行处理 | 错误传播 | 推荐场景 |
|---|---|---|---|---|---|
| CBC | 高 | 中等 | 仅解密 | 限于相邻块 | 应用最广泛,适合一般加密需求 |
| ECB | 低 | 快 | 完全支持 | 无传播 | 不推荐使用 - 存在安全隐患 |
| CTR | 高 | 快 | 完全支持 | 无传播 | 适合高性能场景,支持流式处理 |
| CFB | 高 | 中等 | 仅解密 | 限于相邻块 | 适合流式加密场景 |
| OFB | 高 | 中等 | 不支持 | 无传播 | 适合需要容错的场景 |
安全建议
- 1. 使用强密钥:密钥应该是随机生成的,长度至少为128位,推荐使用256位。
- 2. 保护密钥安全:密钥是加密安全的关键,必须妥善保管,不要在不安全的渠道传输。
- 3. 使用安全模式:推荐使用CBC或CTR模式,避免使用ECB模式。
- 4. 定期更换密钥:对于长期使用的系统,应定期更换加密密钥。
- 5. 使用唯一IV:每次加密时应使用不同的IV,即使使用相同的密钥。
密钥长度安全性对比
| 密钥长度 | 字节数 | 可能的密钥组合数 | 暴力破解时间估算 | 性能表现 | 使用建议 |
|---|---|---|---|---|---|
| 128-bit | 16 bytes | 2128 ≈ 3.4×1038 | 数十亿年(使用当前技术,假设每秒10^18次尝试) |
最快
基准(100%)
|
适合大多数商业应用,提供足够的安全性 |
| 192-bit | 24 bytes | 2192 ≈ 6.3×1057 | 远超宇宙年龄(理论上不可能) |
中等
约为AES-128的80%
|
较少使用,提供比128位更高的安全性 |
| 256-bit | 32 bytes | 2256 ≈ 1.1×1077 | 天文数字般的不可能(即使用尽宇宙中所有能量) |
较慢
约为AES-128的60-70% (有AES-NI时)
|
适合高度敏感数据,政府/军事应用 |
安全性说明:
AES-128已经被认为足够安全,可以抵御所有已知的攻击。密钥长度的选择应该在安全需求和性能之间进行权衡。对于大多数应用,AES-128已经提供了足够的安全性,而AES-256则推荐用于高度敏感的数据。性能差异在使用硬件加速(AES-NI)时更为明显。
性能基准测试(硬件AES-NI加速)
加密速度
(现代CPU,典型值)
AES-128
~500 MB/s
AES-192
~425 MB/s
AES-256
~350 MB/s
解密速度
(现代CPU,典型值)
AES-128
~520 MB/s
AES-192
~447 MB/s
AES-256
~369 MB/s
注意:实际性能因硬件、实现方式和数据大小而异。图表显示的是在支持AES-NI指令集的现代CPU上的典型基准测试值。无硬件加速时,性能可能降低10-20倍。
使用场景
- 数据传输加密:保护网络传输中的敏感数据
- 文件加密:加密存储在磁盘上的敏感文件
- 数据库加密:加密数据库中的敏感字段
- 密码保护:加密用户密码和其他认证信息
- 通信加密:加密即时通讯和电子邮件内容