Hey,大家好!今天咱们来聊聊AES加密前后数据长度那个神秘的“小九九”。AES,全称Advanced Encryption Standard,就是高级加密标准,听着高大上是不是?但它背后那点儿数据长度变化,可没那么简单,跟喝水长胖似的,有点微妙哦。
你手头的数据不管是3字节、23字节还是1000字节,AES都得先给凑足16的整数倍块,当不能整除时就得靠“填充”(Padding)来帮忙。表面上看,这么做是不是挺烦?但是没填充,密文根本没法一块一块“捞”出来啊,显得没规则。填充的方式有很多种,PKCS#7最常见,比如你明明就差5字节补5个0x05,就像胖虎补充热量一样。
这就导致加密后的数据长度 >= 原始数据长度,而且一定是16字节的倍数。简单比方,假如你原数据是30字节,16的倍数得32字节,但30不够,于是补2个字节,最后密文长度变成32字节,再加上AES的块数相乘就是密文长度啦。
那有没有可能加密后数据更短?理论上不可能。技术上讲,AES是“扩展”数据的过程,你原始的明文经过操作至少与明文原长度持平,往往还得多补充一点。就好比你出门忘带伞,结果手里还多拿了把雨伞——你肯定不会更轻松,数据长度也是一样。
这里还有个细节,AES加密只负责数据本身变换,不负责数据压缩或者减少长度。如果想要变短,那只能前置做压缩,但压缩本身是另外一章故事,不然出了问题解密后可就哭晕在厕所。
既然说到压缩,不知道你有没有听过“边加密边压缩”这种“理想国”?实际上,先压缩后加密才靠谱,原因大家都懂:加密后数据看起来一团乱麻,压缩软件根本找不到规律去缩。就像你把辣条和薯片都碾成粉,再想分辨哪个味道,根本不成事儿。
还有一点特别要聊聊的是“加密模式”。AES可不止一种用法,从最简单的ECB模式,到稍微炫点的CBC,甚至高端的GCM,多模式影响的不只是安全性,对数据长度也有“附加影响”。比如GCM模式会产生认证标签(Tag),一般是16字节,这“额外额度”是必须的,不能少了,否则安全“白搭”。
感觉有点复杂?来个小梗缓解下紧张气氛。想象AES是个卖盒饭的大厨,饭盒大小固定(16字节),你的饭量不是16的倍数怎么办?大厨只能多加点甜点装满盒子,保证你吃得撑,保证饭盒盖盖得严实。密文就是装满饭盒的饭,没法“缩水”,但你可以换别人家的盒饭(别的算法),看谁更合胃口。
说到这,也千万别忘:加密前的明文和加密后的密文长度差异,煞费苦心,就是为了“安全第一”。密文长度暴露多少信息?说实话,有时候多出的填充字节会暴露出“明文长度段影”,攻击者也能发挥聪明脑洞大闹一番,但没它还真不能动刀子。安全就是这么任性!
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对了,AES加密的填充方式哪个最好用?PKCS#7基本是“王炸”套餐,弄得简单又通用,但也还有一点点坑——解密时得认准填充规则,否者一不小心密文变明文,“噼里啪啦”全乱套。弄不好就成“高深莫测”的废纸一张。
另外,密文要是拿去传输或者存储,长度增长的问题还得看你用什么编码。最常见的Base64编码会让数据变长约33%,不是小数点后加的,是真的尺寸上的胖胖哒。中间穿插的“换行符”啥的也不能放过,是不是感觉数据在不停地“长胖”呢?
所以,当你看到某些工具说AES加密后数据变长一截,别惊讶!毕竟16字节的块,填充以及编码方式联手出击,谁让规则死板得像“街舞练习室地板”呢?反正,想小数据泻血,那得选别的算法或者优化流程。
小伙伴们看懂了没?AES加密前后数据长度的“秘密”其实就是这么个套路,既有规则又有套路,稳定中带点儿任性。要是以后再有人跟你问“加密前后数据长度咋变的”,你就可以一本正经地告诉他:“兄弟,这玩意儿没得缩!填充、块大小,编码这三兄弟你必须服!”