AES工作模式优缺点及用途

1980年12月，FIPS 81标准化了DES的四种工作模式：ECB、CBC、CFB和OFB。这些工作模式适用于任何分组密码。只要把分组长度由64位改为128位，即可以把这几种模式应用于AES。AES还有一种模式为CTR模式，下面我们介绍这些模式的优缺点以及用途。

DES

DES是16轮Feistel型迭代密码。分组长度64bit，用56bit密钥加密64bit长度。

AES

AES的分组长度是128bit，三种可选密钥长度128bit，192bit和256bit，轮数分别为10、12和14。

常见五中工作模式：

ECB（ElectronicCodebook，电子密码本）：

优点：简单、可并行计算、误差不传递

缺点：不能隐藏明文模式（比如图像加密轮廓仍在）、主动攻击（改明文，后续内容不影响，只要误差不传递该缺点就存在）

用途：需要并行加密的应用

CBC（Cipher Block Chaining，密码分组链接）：

优点：不容易主动攻击（误差传递）、适合长报文，是SSL、IPSec标准

缺点：无法并行、误差传递

用途：长报文传输，SSL和IPSec

CFB（CipherFeedback，密码反馈）：

优点：不容易主动攻击（误差传递），分组转变为流模式，可加密小于分组数据

缺点：无法并行、误差传递

OFB（OutputFeedback，输出反馈）：

优点：分组转为流模式、可加密小于分组数据

缺点：主动攻击（改明文，后续内容不影响，只要误差不传递该缺点就存在）

用途：通信信道质量不高时使用，比如卫星通信

CTR（Counter，计数器模式）：

描述：计算器模式不常见，在CTR模式中，有一个自增的算子，这个算子用密钥加密之后的输出和明文异或的结果得到密文，相当于一次一密。这种加密方式简单快速，安全可靠，而且可以并行加密，但是在计算器不能维持很长的情况下，密钥只能使用一次。

优点：并行、一次一密、不传递误差

缺点：主动攻击（改明文，后续内容不影响，只要误差不传递该缺点就存在）

总结

分组模式：ECB、CBC和CTR；

流模式：CFB、OFB

 

传递误差：CBC、CFB

不传递误差：ECB、OFB和CTR

 

可并行：ECB、CTR

不可并行：CBC、OFB、CFB