AES（高级加密标准）

AES（Advanced Encryption Standard，高级加密标准）是一种对称分组加密算法，由美国国家标准与技术研究院（NIST）确立为联邦标准，如今已成为全球范围内保护数据安全的事实标准。

概述

上世纪末，老一代加密标准 DES 因密钥过短已能被暴力破解，NIST 于是面向全球公开征集新算法。经过多轮评选，由比利时密码学家 Joan Daemen 和 Vincent Rijmen 设计的 Rijndael 算法胜出，于 2001 年被正式发布为 AES 标准（FIPS 197）。

AES 属于对称加密，即加密和解密使用同一把密钥。它以 128 位为一个分组处理数据，密钥长度可选 128、192 或 256 位，对应不同的加密轮数，密钥越长理论安全强度越高。日常所说的「AES-256」就是指使用 256 位密钥的 AES。

如今 AES 几乎无处不在：浏览器访问 HTTPS 网站、Wi-Fi 的 WPA2/WPA3 加密、压缩软件的加密压缩包、磁盘加密工具（如 BitLocker）、各类 VPN 和代理协议，底层大多依赖 AES 保护数据传输与存储。

主要特点

• 安全性经受考验：标准公开二十余年，至今没有公开的可行攻击能在合理时间内破解完整轮数的 AES，暴力穷举 256 位密钥在现实中不可行。
• 性能优异：算法结构适合软硬件实现，现代 CPU 普遍内置 AES-NI 硬件指令集，加解密速度极快、功耗低。
• 对称加密：加解密同钥，速度远快于 RSA 等非对称算法，因此常与非对称算法配合——先用后者安全交换密钥，再用 AES 加密正文。
• 多种工作模式：实际使用需配合 CBC、CTR、GCM 等模式，其中 AES-GCM 因同时提供加密与完整性校验，成为 TLS 等协议的主流选择。

常见问题

问：AES-128 和 AES-256 该选哪个？答：两者在现实中都足够安全，AES-256 安全余量更大，常用于合规或长期保密场景；AES-128 速度稍快。普通用户按软件默认即可。

问：AES 会被量子计算机破解吗？答：量子算法理论上会把 AES 的有效强度减半，但 AES-256 即使减半仍有 128 位强度，普遍认为在可预见的未来依然安全，抗量子压力远小于 RSA 等非对称算法。

问：AES 和 RSA 有什么区别？答：AES 是对称加密，一把密钥加解密，速度快，适合加密大量数据；RSA 是非对称加密，公钥加密私钥解密，速度慢，多用于交换密钥和数字签名，两者通常配合使用。