图像加密的AES实现

Question

为了好玩，我一直在钻研密码学，并试图使用图像加密为AES实现可视化。到目前为止，将每个像素的RGB值表示为十六进制数字，然后将其拆分为一个由16个字符串组成的数组。我知道AES是一个分组密码，所以我必须将它们拆分成16个字符串，但是当字符串小于16个字符时，我该如何处理呢？我听说我应该给它添加更多的字符，以适应16个字符，但我不确定这是否正确，因为填充字符不会在最后的图像中表示，并且能够被解密。

Answer 1

注意:要注意的是，绝大多数讨论使用计算机进行“图像加密”(而不是使用光学手段)的文章都是垃圾科学。我不知道在标题中有“图像加密”和"AES“的任何文章(就像问题一样)值得研究(如果我漏掉了一个链接，我欢迎在评论中找到一个链接)。

使用AES加密数字化图像(而不是其他类型的数字数据)不需要特殊的加密或预处理。至于其他类型的数字数据，必须在加密之前进行压缩(如果使用)，在解密后进行解压缩；然后应该检查密码不隐藏加密内容的长度的后果。

明文(加密的内容)没有理由通过十六进制(一种将4位编码为字符的表示系统)：与使用原始字节相比，这通常是大小的两倍。十六进制是眼睛看到原始字节的一种方式，或者将密文(加密的结果)表示为文本(尽管有更好的编码 )，但是它不应该是明文被转换为加密的一部分。

了解AES-CTR (或AES-OFB )，它允许您加密数据而不影响形成16字节块(这两种模式避免了对填充填充的需求；另一方面，这对于欧央行来说是必要的。

然后了解认证加密，这是使用对称密钥保护数据机密性和完整性的现代方法。这方面的例子包括AES-GCM(-SIV)。

Answer 2

您的填充方案应该提供一种方法来确定消息的哪些部分是填充的，然后删除它们。一种可能的方案是，如果最后一个块的长度为1-15字节，将除最后一个字节外的所有字节与零填充，然后将长度写入最后一个字节，但如果最后一个块为16个字节，则添加另一个所有零的块。

解密后，添加一个额外的“删除填充步骤”，将最后一个字节读入数字n\in 0,\ldots,15，然后丢弃最后一个16-n字节。