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汽車網絡安全中，經常會用到很多加解密和驗簽算法 ，今天說說加密算法的原理和算法實現，可以助于理解加密算法以及加密算法編寫的正確性。

1.安全啟動

確保啟動程序的真實性，加密 算法應用：汽車的啟動程序（如引導加載程序 Bootloader）通常會使用加密算法進行保護。可以采用哈希算法（如 SHA - 256）對啟動程序進行哈希計算，生成一個固定長度的哈希值。這個哈希值就像是啟動程序的 “指紋”，只要啟動程序的內容發生任何微小的變化，哈希值都會截然不同。然后，將哈希值與啟動程序一起存儲，并使用加密算法對哈希值進行加密，防止其被篡改。

驗簽應用：在車輛啟動時，硬件會首先加載啟動程序。在加載過程中，會對啟動程序的哈希值進行解密，并重新計算啟動程序的哈希值，將兩者進行對比。同時，還會驗證哈希值的簽名，以確保哈希值的真實性和完整性。通過這種方式，可以防止攻擊者替換或篡改啟動程序，保證車輛從可信的啟動程序開始啟動。

2.軟件更新

加密算法應用：汽車制造商通過網絡向車輛推送 軟件更新包，為了防止更新包在傳輸過程中被篡改或竊取，使用加密算法對更新包進行加密。例如，采用 SHA - 256 算法對更新包進行哈希計算，生成一個唯一的哈希值，并將其與更新包一起發送給車輛。車輛在接收更新包后，會重新計算更新包的哈希值，并與收到的哈希值進行對比，以確保更新包的完整性。

驗簽應用：車輛在接收軟件更新時，需要驗證更新包的來源是否合法。汽車制造商在發布更新包時會對其進行數字簽名，車輛通過驗證簽名來確認更新包是否由合法的制造商發布，從而防止惡意軟件偽裝成更新包被安裝到車輛。

1.加密過程

首先，將明文分成固定長度的塊，通常 AES 中塊大小為 128 位。然后，對于第一個明文塊，會與一個隨機生成的初始向量（Initialization Vector，IV）進行異或操作，再將結果用 AES 密鑰進行加密，得到第一個密文塊。后續的每個明文塊在加密前，都要先與前一個密文塊進行異或操作，然后再用 AES 密鑰加密，以此類推。這樣，每個密文塊的生成不僅取決于當前的明文塊和密鑰，還與前面的密文塊相關，形成了一種鏈式結構，這也是 CBC 模式名稱的由來。

2.解密過程

與加密過程相反，先對密文塊用 AES 密鑰進行解密，然后將解密后的結果與前一個密文塊（對于第一個密文塊則是與初始向量 IV）進行異或操作，得到明文塊。按照這個順序依次處理每個密文塊，最終還原出原始明文。

3.實現過程

4.實現結果

1.加密過程

將明文按照 AES 算法規定的塊大小（通常為 128 位）進行分組。

對每一個明文分組，使用相同的 AES 密鑰獨立地進行加密操作。每個分組的加密過程完全相同，不受其他分組的影響，就像在一個密碼本中查找對應的密文一樣，所以稱為電子密碼本模式。例如，有明文數據 “ABCDEFGHIJKL”，分成 “ABCDEFGH” 和 “IJKL” 兩個分組（假設塊大小為 8 位），分別用 AES 密鑰對這兩個分組進行加密，得到兩個密文分組。

2.解密過程

與加密過程相反，將接收到的密文按照塊大小進行分組。

然后使用相同的 AES 密鑰對每個密文分組獨立地進行解密操作，得到對應的明文分組。最后將所有明文分組組合起來，就還原出了原始明文。

3.實現過程

4.實現結果

AES - CMAC 是一種基于高級加密標準（AES）的認證加密模式，全稱為 Cipher - based Message Authentication Code（基于密碼的消息認證碼）

1.工作原理過程

參考文檔 https://blog.csdn.net/xiaohuanxiong_/article/details/139493386

2.實現過程

3.實現結果

1.SHA-256原理

SHA256 是一種密碼散列函數，屬于 SHA - 2（安全散列算法 2）家族中的一員，由美國國家安全局（NSA）設計，美國國家標準與技術研究院（NIST）發布。SHA256 算法基于 Merkle - Damg?rd 結構，通過對輸入數據進行分組處理，經過一系列復雜的數學運算，包括位操作、邏輯運算和加法運算等，最終生成一個 256 位（32 字節）的哈希值。

2.實現過程

3.實現結果

來源：CSDN博主「像CEO一樣思考」

https://blog.csdn.net/xiaoxinxinxinxin/article/details/147264716