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AES-NI加密指令集

更新时间：2026-06-19 17:57:32 大小：14K 上传用户：潇潇江南查看TA发布的资源 标签：加密指令 下载积分：2分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

什么是AES-NI

AES-NI全称为Advanced Encryption Standard New Instructions，是英特尔和AMD处理器推出的一套硬件扩展指令集，专门用于加速AES加密算法的运算。它将原本需要软件多轮运算才能完成的AES操作，直接通过处理器硬件电路实现，能够大幅提升AES加解密的处理效率，同时降低CPU占用率。

AES-NI的设计背景

AES是目前应用最广泛的对称加密算法，在网络传输、磁盘加密、安全通信、数字签名等诸多领域都有大规模应用。在AES-NI推出之前，所有AES运算都需要CPU通过普通软件指令完成，一轮轮处理AES的字节替换、行移位、列混合、轮密钥加操作，运算步骤繁琐，会占用大量CPU资源，对于高吞吐量的加密场景来说性能瓶颈非常明显。

2008年英特尔首次在Nehalem架构处理器中推出AES-NI指令集，随后AMD也在Bulldozer架构之后的产品中加入了对AES-NI的支持，目前主流的x86、x86-64架构处理器都已经默认搭载该指令集。

AES-NI的核心指令

AES-NI一共定义了7条新的指令，分别负责AES运算各个环节的硬件加速：

1. AESENC：完成一轮AES加密运算，包含字节替换、行移位、列混合和轮密钥异或操作

2. AESENCLAST：完成AES加密的最后一轮运算，最后一轮不包含列混合操作，因此单独定义指令

3. AESDEC：完成一轮AES解密运算，对应逆变换操作

4. AESDECLAST：完成AES解密的最后一轮运算

5. AESIMC：生成解密所需的逆轮密钥，对轮密钥进行逆列混合变换

6. AESKEYGENASSIST：辅助生成加密轮密钥，加速密钥扩展流程

每条指令都可以在一个CPU时钟周期内完成原本需要数十条普通指令才能完成的运算，从根本上提升了AES算法的执行效率。

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