一、目标
搞了这么多期签名和加密解密，今天我们聊聊高大上的东西： 加密算法。
加密算法我们整体可以分为：不可逆加密算法和可逆加密算法。
不可逆加密算法
常见的不可逆加密算法有 MD5，HMAC，SHA1、SHA-224、SHA-256、SHA-384，和 SHA-512。他们的特点是，不能从加密后的结果解密出原文，主要用于校检数据的一致性，防止篡改数据，我们之前分析的大部分 sign 签名都是不可逆算法。也叫散列算法或者哈希算法。
可逆加密算法
可逆加密算法就是加密之后的密文可以解密出原文。又可以分为：非对称加密和对称加密。
非对称加密
非对称加密算法的特点是：有两个配对的密钥，通常一个叫公钥，一个叫私钥。 可以公钥加密，私钥解密，也可以私钥加密，公钥来解密。
但是 公钥加密的数据 ，公钥没法解密。同样私钥加密的数据，私钥自己也没法解密。
常用的非对称加密算法有 RSA。
对称加密
对称加密算法的特点是：加密和解密使用的是同一个密钥。常见的对称加密算法有 DES、3DES、AES128、AES192、AES256。 AES 的强度比较高，被广泛大量使用。
今天我们详细聊聊 AES
二、步骤
AES, Advanced Encryption Standard，其实是一套标准：FIPS 197，而我们所说的 AES 算法其实是 Rijndael 算法。
AES 标准支持的分组大小固定为 128 位，也就是 16 个字节，密钥长度有 3 种选择：128 位(16 字节)、192 位(24 字节)及 256 位(32 字节)。
AES-128 会把原文进行 10 轮运算来加密。
AES-192 会把原文进行 12 轮运算来加密。
AES-256 会把原文进行 14 轮运算来加密。
第一步， 密钥扩展算法（KeyExpansion）
密钥扩展算法是 Rijndael 的密钥编排实现算法，其目的是根据种子密钥（用户密钥）生成多组轮密钥。轮密钥为多组 128 位(16 字节)密钥，
AES-128 会把原文进行 10 轮运算来加密，需要 11 组密钥。
AES-192 会把原文进行 12 轮运算来加密，需要 13 组密钥。
AES-256 会把原文进行 14 轮运算来加密，需要 15 组密钥。
考虑到有这么一个种子密钥，
BYTE bKey[32] = {0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0a,0x0b,0x0c,0x0d,0x0e,0x0f, 0x10,0x11,0x12,0x13,0x14,0x15,0x16,0x17,0x18,0x19,0x1a,0x1b,0x1c,0x1d,0x1e,0x1f};
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经过扩展之后的结果是
00: rs: 00010203 01: rs: 04050607 02: rs: 08090a0b 03: rs: 0c0d0e0f 04: rs: 10111213 05: rs: 14151617 06: rs: 18191a1b 07: rs: 1c1d1e1f 08: rot: 1d1e1f1c sub: a472c09c rcon: 01000000 xor: 9cc072a5 rs: a573c29f 09: equ: a573c29f rs: a176c498 10: equ: a176c498 rs: a97fce93 11: equ: a97fce93 rs: a572c09c 12: sub: 0640bade rs: 1651a8cd 13: equ: 1651a8cd rs: 0244beda 14: equ: 0244beda rs: 1a5da4c1 15: equ: 1a5da4c1 rs: 0640bade 16: rot: 40bade06 sub: 09f41d6f rcon: 02000000 xor: 6f1df40b rs: ae87dff0 17: equ: ae87dff0 rs: 0ff11b68 18: equ: 0ff11b68 rs: a68ed5fb 19: equ: a68ed5fb rs: 03fc1567 20: sub: 7bb05985 rs: 6de1f148 21: equ: 6de1f148 rs: 6fa54f92 22: equ: 6fa54f92 rs: 75f8eb53 23: equ: 75f8eb53 rs: 73b8518d 24: rot: b8518d73 sub: 6cd15d8f rcon: 04000000 xor: 8f5dd168 rs: c656827f 25: equ: c656827f rs: c9a79917 26: equ: c9a79917 rs: 6f294cec 27: equ: 6f294cec rs: 6cd5598b 28: sub: 5003cb3d rs: 3de23a75 29: equ: 3de23a75 rs: 524775e7 30: equ: 524775e7 rs: 27bf9eb4 31: equ: 27bf9eb4 rs: 5407cf39 32: rot: 07cf3954 sub: c58a1220 rcon: 08000000 xor: 20128acd rs: 0bdc905f 33: equ: 0bdc905f rs: c27b0948 34: equ: c27b0948 rs: ad5245a4 35: equ: ad5245a4 rs: c1871c2f 36: sub: 78179c15 rs: 45f5a660 37: equ: 45f5a660 rs: 17b2d387 38: equ: 17b2d387 rs: 300d4d33 39: equ: 300d4d33 rs: 640a820a 40: rot: 0a820a64 sub: 67136743 rcon: 10000000 xor: 43671377 rs: 7ccff71c 41: equ: 7ccff71c rs: beb4fe54 42: equ: beb4fe54 rs: 13e6bbf0 43: equ: 13e6bbf0 rs: d261a7df 44: sub: b5ef5c9e rs: f01afafe 45: equ: f01afafe rs: e7a82979 46: equ: e7a82979 rs: d7a5644a 47: equ: d7a5644a rs: b3afe640 48: rot: afe640b3 sub: 798e096d rcon: 20000000 xor: 6d098e59 rs: 2541fe71 49: equ: 2541fe71 rs: 9bf50025 50: equ: 9bf50025 rs: 8813bbd5 51: equ: 8813bbd5 rs: 5a721c0a 52: sub: be409c67 rs: 4e5a6699 53: equ: 4e5a6699 rs: a9f24fe0 54: equ: a9f24fe0 rs: 7e572baa 55: equ: 7e572baa rs: cdf8cdea 56: rot: f8cdeacd sub: 41bd87bd rcon: 40000000 xor: bd87bd01 rs: 24fc79cc 57: equ: 24fc79cc rs: bf0979e9 58: equ: bf0979e9 rs: 371ac23c 59: equ: 371ac23c rs: 6d68de36
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一共 60 个结果， 每 4 个结果是一组，可以组成 15 组密钥，用于后面的 1+14 = 15 次运算
TIP: KeyExpansion 详细的原理和代码参照文后的参考资料。
第二步 轮密钥加(AddRoundKey)
听起来很高端，其实就是把入参明文和本轮密钥做一次异或。
结果如下
// 明文 string strIn = "Hello World ! i like aes";
Round 0: input: 48 65 6c 6c 6f 20 57 6f 72 6c 64 20 21 20 69 20 round: 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f state: 48 64 6e 6f 6b 25 51 68 7a 65 6e 2b 2d 2d 67 2f
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第三步 AES-256 开始进行 14 轮运算来加密
这 14 轮运算基本类似，主要包含 4 种主要运算操作：字节代换(SubByte)、行移位(ShiftRow)、列混合(MixColumn)、轮密钥加(AddRoundKey)。需要注意的是最后一轮 不做 列混合(MixColumn)。
字节代换(SubByte)
字节代换就是把原文替换成对应的（Substitution-box）S 盒中的数据，S 盒是 256 个元素，也是我们逆向分析中来定位是否使用 AES 算法的一个重要特征。
有深厚密码学功底的大厂会自己魔改 S 盒，这是需要很强的数学知识的，不是我等市井小民随便改改就行的。
行移位（Shift Rows）
这个代码比较好看懂，每四个一组，首位不变，后面的挪挪位置。
列混合（Mix Columns）
这个运算有点复杂，我木有看懂。
轮密钥加（Add Round Key）
我们之前不是生成了 15 组密钥吗？ 第一组在 第 0 轮的 轮密钥加中用了，后面的 14 组就用在这里。
Round 1: input: 48 64 6e 6f 6b 25 51 68 7a 65 6e 2b 2d 2d 67 2f sub: 52 43 9f a8 7f 3f d1 45 da 4d 9f f1 d8 d8 85 15 shift: 52 3f 9f 15 7f 4d 85 a8 da d8 9f 45 d8 43 d1 f1 mix: 6f 83 77 7c 04 d9 c0 02 06 8e e8 b8 4e c7 2a 18 round: 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1a 1b 1c 1d 1e 1f state: 7f 92 65 6f 10 cc d6 15 1e 97 f2 a3 52 da 34 07 Round 2: input: 7f 92 65 6f 10 cc d6 15 1e 97 f2 a3 52 da 34 07 sub: d2 4f 4d a8 ca 4b f6 59 72 88 89 0a 00 57 18 c5 shift: d2 4b 89 c5 ca 88 18 a8 72 57 4d 59 00 4f f6 0a mix: 2e 01 c4 3e bc 41 91 9e 09 52 54 3e 2d 95 a6 ad round: a5 73 c2 9f a1 76 c4 98 a9 7f ce 93 a5 72 c0 9c state: 8b 72 06 a1 1d 37 55 06 a0 2d 9a ad 88 e7 66 31 Round 3: input: 8b 72 06 a1 1d 37 55 06 a0 2d 9a ad 88 e7 66 31 sub: 3d 40 6f 32 a4 9a fc 6f e0 d8 b8 95 c4 94 33 c7 shift: 3d 9a b8 c7 a4 d8 33 32 e0 94 6f 6f c4 40 fc 95 mix: b0 06 9e f0 21 68 4c 78 7c 0d 1b 1e 3a ce c3 da round: 16 51 a8 cd 02 44 be da 1a 5d a4 c1 06 40 ba de state: a6 57 36 3d 23 2c f2 a2 66 50 bf df 3c 8e 79 04 Round 4: input: a6 57 36 3d 23 2c f2 a2 66 50 bf df 3c 8e 79 04 sub: 24 5b 05 27 26 71 89 3a 33 53 08 9e eb 19 b6 f2 shift: 24 71 08 f2 26 53 b6 27 33 19 05 3a eb 5b 89 9e mix: 21 2c 48 ea 28 66 6b c1 72 34 6e 3d 37 43 00 d3 round: ae 87 df f0 0f f1 1b 68 a6 8e d5 fb 03 fc 15 67 state: 8f ab 97 1a 27 97 70 a9 d4 ba bb c6 34 bf 15 b4 Round 5: input: 8f ab 97 1a 27 97 70 a9 d4 ba bb c6 34 bf 15 b4 sub: 73 62 88 a2 cc 88 51 d3 48 f4 ea b4 18 08 59 8d shift: 73 88 ea 8d cc f4 59 a2 48 08 88 d3 18 62 51 b4 mix: 02 d0 b8 f6 7f 76 77 bd d3 08 25 e5 73 9b 1f 68 round: 6d e1 f1 48 6f a5 4f 92 75 f8 eb 53 73 b8 51 8d state: 6f 31 49 be 10 d3 38 2f a6 f0 ce b6 00 23 4e e5 Round 6: input: 6f 31 49 be 10 d3 38 2f a6 f0 ce b6 00 23 4e e5 sub: a8 c7 3b ae ca 66 07 15 24 8c 8b 4e 63 26 2f d9 shift: a8 66 8b d9 ca 8c 2f ae 24 26 3b 15 63 c7 07 4e mix: b3 3b b3 a7 81 16 f1 a1 0c 30 4b 5b dd b1 78 f9 round: c6 56 82 7f c9 a7 99 17 6f 29 4c ec 6c d5 59 8b state: 75 6d 31 d8 48 b1 68 b6 63 19 07 b7 b1 64 21 72 Round 7: input: 75 6d 31 d8 48 b1 68 b6 63 19 07 b7 b1 64 21 72 sub: 9d 3c c7 61 52 c8 45 4e fb d4 c5 a9 c8 43 fd 40 shift: 9d c8 c5 40 52 d4 fd 61 fb 43 c7 4e c8 3c 45 a9 mix: e7 02 04 31 5f 9c c4 1d a1 61 ff 0e 23 d6 9e 73 round: 3d e2 3a 75 52 47 75 e7 27 bf 9e b4 54 07 cf 39 state: da e0 3e 44 0d db b1 fa 86 de 61 ba 77 d1 51 4a Round 8: input: da e0 3e 44 0d db b1 fa 86 de 61 ba 77 d1 51 4a sub: 57 e1 b2 1b d7 b9 c8 2d 44 1d ef f4 f5 3e d1 d6 shift: 57 b9 ef d6 d7 1d d1 1b 44 3e b2 2d f5 e1 c8 f4 mix: 47 c2 4a 18 58 9e 5e 98 55 d8 72 1a f5 9b 98 de round: 0b dc 90 5f c2 7b 09 48 ad 52 45 a4 c1 87 1c 2f state: 4c 1e da 47 9a e5 57 d0 f8 8a 37 be 34 1c 84 f1 Round 9: input: 4c 1e da 47 9a e5 57 d0 f8 8a 37 be 34 1c 84 f1 sub: 29 72 57 a0 b8 d9 5b 70 41 7e 9a ae 18 9c 5f a1 shift: 29 d9 9a a1 b8 7e 5f a0 41 9c 57 70 18 72 5b ae mix: 19 94 27 61 16 05 83 a9 1a eb e3 e8 53 bf 35 46 round: 45 f5 a6 60 17 b2 d3 87 30 0d 4d 33 64 0a 82 0a state: 5c 61 81 01 01 b7 50 2e 2a e6 ae db 37 b5 b7 4c Round 10: input: 5c 61 81 01 01 b7 50 2e 2a e6 ae db 37 b5 b7 4c sub: 4a ef 0c 7c 7c a9 53 31 e5 8e e4 b9 9a d5 a9 29 shift: 4a a9 e4 29 7c 8e a9 7c e5 d5 0c 31 9a ef 53 b9 mix: b9 1d 4b c1 a4 e7 3f 5b 88 71 7b 8f ef 13 03 60 round: 7c cf f7 1c be b4 fe 54 13 e6 bb f0 d2 61 a7 df state: c5 d2 bc dd 1a 53 c1 0f 9b 97 c0 7f 3d 72 a4 bf Round 11: input: c5 d2 bc dd 1a 53 c1 0f 9b 97 c0 7f 3d 72 a4 bf sub: a6 b5 65 c1 a2 ed 78 76 14 88 ba d2 27 40 49 08 shift: a6 ed ba 08 a2 88 49 c1 14 40 65 76 27 b5 78 d2 mix: c9 ba 3c b6 54 b3 e0 a5 fb 4d 04 f5 20 0c 0f 1b round: f0 1a fa fe e7 a8 29 79 d7 a5 64 4a b3 af e6 40 state: 39 a0 c6 48 b3 1b c9 dc 2c e8 60 bf 93 a3 e9 5b Round 12: input: 39 a0 c6 48 b3 1b c9 dc 2c e8 60 bf 93 a3 e9 5b sub: 12 e0 b4 52 6d af dd 86 71 9b d0 08 dc 0a 1e 39 shift: 12 af d0 39 6d 9b 1e 52 71 0a b4 86 dc e0 dd 08 mix: 27 05 4d 3b 20 30 3c 96 ce 24 99 3a 4d 73 85 52 round: 25 41 fe 71 9b f5 00 25 88 13 bb d5 5a 72 1c 0a state: 02 44 b3 4a bb c5 3c b3 46 37 22 ef 17 01 99 58 Round 13: input: 02 44 b3 4a bb c5 3c b3 46 37 22 ef 17 01 99 58 sub: 77 1b 6d d6 ea a6 eb 6d 5a 9a 93 df f0 7c ee 6a shift: 77 a6 93 6a ea 9a ee d6 5a 7c 6d 6d f0 1b eb df mix: e6 e4 52 78 42 3a d6 e6 30 78 4b 25 e2 3f 5c 5e round: 4e 5a 66 99 a9 f2 4f e0 7e 57 2b aa cd f8 cd ea state: a8 be 34 e1 eb c8 99 06 4e 2f 60 8f 2f c7 91 b4 Round 14: input: a8 be 34 e1 eb c8 99 06 4e 2f 60 8f 2f c7 91 b4 sub: c2 ae 18 f8 e9 e8 ee 6f 2f 15 d0 73 15 c6 81 8d shift: c2 e8 d0 8d e9 15 81 f8 2f c6 18 6f 15 ae ee 73 round: 24 fc 79 cc bf 09 79 e9 37 1a c2 3c 6d 68 de 36 state: e6 14 a9 41 56 1c f8 11 18 dc da 53 78 c6 30 45Output: cypher: e6 14 a9 41 56 1c f8 11 18 dc da 53 78 c6 30 45
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三、总结
水了这么多，其实最重要的就是这个总结。
1、判断是否是 AES 或者说类 AES 算法的一个重要思路是：定位到加解密函数之后，观察它的入参是不是和上一轮运算的结果有关系。 如果本轮的结果会当成下一轮的入参传进来，那么大概率就是 AES 算法了。
2、S 盒重要，如果明显发现 S 盒，那么大概率是用了 AES。但是确实有大厂魔改过 S 盒，不过如果发现加密算法中有明显的 字节代换(SubByte) 动作，起码也是类 AES 算法了。
IDA 的插件 findcrypt-yara 可以试试
https://github.com/polymorf/findcrypt-yara
AES 详细原理读读这篇文章吧, (比读我这篇强)
https://www.anquanke.com/post/id/85656
人与人之前的沟通不在于讲什么，而是对方接收到什么。
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