Mi az AES, és miért szereted már?

Valószínűleg többször találkozott már az AES betűszóval. Talán még azon is gondolkodtál: Mi az AES? Mitől olyan különleges? Ha igen, akkor jó helyre jött. Ebben a cikkben mindent elmondunk, amit az AES-ről tudni kell Fejlett titkosítási szabvány.

Röviden:

Az AES-t modernként határozhatjuk meg blokk titkosítás amely három kulcshosszúságot támogat 128, 192 és 256 bites titkosítás. Kiváló hosszú távú biztonságot nyújt a nyers erejű támadások ellen.

Íme a dolog:

2010-tőlaz AES volt a legnépszerűbb fájltitkosító a világon; széles körben használják biztonságos fájlátviteli protokollok mint az FTPS, a HTTPS (amely megtalálható ezen a weboldalon), az SFTP, az AS2, a WebDAVS és az OFTP. A eOldal.hu-n felülvizsgált VPN-szolgáltatások többsége a legmagasabb szintű AES-titkosítást használja. Az olyanok, mint az ExpressVPN és a CyberGhost, valójában 256 bites AES-t használnak.

De:

Nehéz konkrét számokat találni az elfogadásáról, Christof Paar, a németországi Bochumi Ruhr Egyetem professzora – az AES-kriptológia világhírű szakértője – úgy becsülte, hogy titkosításra használják. az összes adat több mint 50%-a világszerte. Elég lenyűgözően hangzik, nem?

Várj – van még:

Az Egyesült Államok Nemzetbiztonsági Ügynöksége engedélyezi a minősített adatok SZIGORÚAN TITKOS szintű továbbítását az AES-en keresztül. Itt hivatalos államtitokról beszélünk, James Bond stílusban. Felrázva, nem keverve.

Szóval, mi a nagy baj?

Hogyan kezdődött minden

Kezdjük egy kis háttérinformációval a titkosítási szabványokról. A korábbi Adattitkosítási szabvány (DES)Az 1970-es évek közepén kifejlesztett és 1977-ben hivatalosan is elfogadott, az 1990-es évekre elavulttá vált, és egyre érzékenyebbé vált a kibertámadásokra. Ezért az Egyesült Államok Nemzeti Szabványügyi és Technológiai Intézete (NIST) úgy döntött, hogy egy új, fejlett szabványra cseréli.

A NIST több javaslatot kért és végül mérlegelt. A két fiatal belga kriptológus – Vincent Rijmen és Joan Daemen – által benyújtott győztes az ún. Rijndael. Az AES szinonimájaként használjuk. A NIST 2001 novemberében hivatalosan is elfogadta az új titkosítási rendszert, amely 2002 májusában lépett hatályba. A világ többi része gyorsan követte a példát.

De elég az unalmas dolgokból. Térjünk át a konkrétumokra.

Mi az AES?

A legegyszerűbb esetben az AES a kriptográfiai algoritmus elektronikus adatok védelmére használják. Ez egy szimmetrikus blokk titkosítás amely képes titkosítani és visszafejteni az információkat. A titkosítás az adatokat értelmezhetetlen formává alakítja, az úgynevezett titkosított szöveg. A visszafejtés az adatokat eredeti formájukba alakítja vissza, az úgynevezett egyszerű szöveg.

Íme, mitől olyan különleges:

Először is, az AES 128, 192 és 256 bites titkosítókulccsal rendelkezik, amely képes titkosítani és visszafejteni az adatokat 128 bites blokkok. A leghosszabb AES titkosítási kulcs hosszát más néven katonai szintű titkosítás. Noha ez a legbiztonságosabb, és a legtöbb víruskereső szoftver és jelszókezelő megoldás 256 bitet használ, a másik kettő bármelyikével tökéletesen használható – hacsak az Egyesült Államok Nemzetbiztonsági Ügynökségéhez hasonlóan nem tart a jövőbeni kvantumszámítógépek támadásaitól!

Másodszor, a legtöbb, ha nem az összes ismert támadásnak ellenáll (erről egy kicsit később).

Harmadszor, gyors és kompakt platformok széles skáláján. Optimális teljesítményt érhet el 1,3 ciklus/bájt egymagos Intel®-en Core™ i7 Processor Extreme Edition, i7-980X AES-128-hoz párhuzamos üzemmódokban. Egyáltalán nem rossz.

Mindez rendkívül népszerűvé teszi. Ami elvezet bennünket:

Hogyan működik az AES

Sok más blokk titkosításhoz hasonlóan az AES is használja fordulóit titkosítás amelyek végrehajtják a titkosítási átalakításokat. Minden kör jellemzően több építőelemből áll, amelyeket közösen terveztek, hogy létrehozzanak egy funkciót, amelyet aztán többször lefuttatnak. Az AES által végrehajtott körök száma a kulcs hosszától függ. 128 bitnél 192-12-nél 10-et, 256-14-nél pedig 10-et csinál.

Elődjétől – a már említett DES-től eltérően – amely minden körben csak az adatút körülbelül felét tudja titkosítani, az AES egy körben képes a teljes adatút titkosítására.

Minden kör négy rétegből áll:

1) A SubBytes kiváló zűrzavart biztosít – a „zűrzavar”, ahogyan az AES-hez kapcsolódik, a biztonságos titkosítási műveletek tulajdonsága. A titkosított szöveg és a szimmetrikus kulcs közötti kapcsolatot a lehető legösszetettebbé teszi. Ez nemlineáris táblázatokat hoz létre, amelyek rendkívül jók a minták kiküszöbölésében.

2) A ShiftRows diffúziót biztosít – ahol a „diffúzió” egy másik tulajdonsága a biztonságos AES-rejtjel működésének. A cél itt az, hogy a nyílt szöveg statisztikai struktúráját szétszórjuk a rejtjelezett szöveggel azáltal, hogy a bemenet minden részét szétterítjük a kimenet minden részére.

3) A MixColumns további diffúziót biztosít a nagyobb hatékonyság érdekében.

4) Az AddRoundKey keveri a kulcsot, így a támadó nem tudja kiszámítani, mit csinál a rejtjel.

Érdekes módon az utolsó körben nincs MixColumns réteg. Ez teszi a titkosítási és visszafejtési sémát szimmetrikus.

Az alkulcs hozzáadása az elején és a végén az úgynevezett kulcsfehérítés.

Ez mind szép és jó, hallom, hogy mondod, de még mindig egy kicsit homályos. Tudsz példát mondani?

Oké, itt van egy:

AES titkosítási példa

Valószínűleg ismeri a következő (gyakran rosszul idézett) híres sorokat William Shakespeare-ből Rómeó és Júlia:

„Mi van a névben? Amit mi rózsának hívunk

Bármely más szóval olyan édes illatú lenne.”

És így néznek ki AES 256 bites titkosítás:

CDrSpLOilx0tDY46n5dQsVM7639A36PcnJQJQmgprvzh/Yj+BHZxspoGGXq4Pln5jOBOVbIP08z76klzqzqtUY+p4mTnJrh1FK7LEjmPum0m0JWH1

Azt hiszem, közel sem olyan romantikus, bár ez minden bizonnyal nagyon eredeti Valentin-napi kártya lenne. Mindenesetre megpróbálhatja titkosítani saját darabjait – vagy bármi mást.

Ez egy napra elég költészet.

Sokkal többet nézhetünk meg, kezdve:

Megvalósítások

Remek hír! Az AES algoritmus megalapítói eredeti javaslatukban meghatározták, hogy sem az algoritmus, sem annak egyik megvalósítása nem lesz szabadalom tárgya. Ez ingyenessé teszi a használatát. Mindenfélében megtalálhatjuk szoftver, firmware, hardver vagy bármilyen kombináció abból. Talán a leggyakrabban használt felhasználási terület, amellyel valószínűleg találkozni fog…

Wi-Fi biztonsági protokollokmint pl WPA-PSK (AES) és WPA2-PSK (AES). Általában megtalálja a régebbieket TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) az AES mellett. A TKIP eredeti célja a meglehetősen bizonytalan leváltása volt WEP (Wired Equivalent Privacy). Sajnos nem bizonyult nagy előrelépésnek elődjéhez képest. Tehát a sokkal biztonságosabb AES az újjal együtt jött WPA2 (Wi-Fi Protected Access II) titkosítás típusa. A PSK a rövidítés egy része azt jelenti Előre megosztott kulcs, és ez az Ön titkosítási jelszava.

Programozási nyelvek, mint pl Jáva és Pitonszintén profitálhat az AES biztonságból, mint ahogyan ez a leghasznosabb eszköz egy titkos rendszer létrehozására a haverokkal, az úgynevezett Facebook Messenger. Talán félmillió fonttal tartozol valamelyik aljas londoni gengszternek, mint a legények a kultikus brit filmben Zár, készlet és két füstölő hordó tette, és azonnal ki kell találnia, hogyan szerezheti meg a pénzt. Talán nem.

De:

Ha a Facebook Messenger segítségével szeretné távol tartani az ügyének pontos idejét és helyét a kíváncsiskodó szemektől, akkor felteheti a kérdést:

Biztonságos az AES?

Általában véve a a titkosítás erőssége attól függ a számbillentyű hossza amely összekeveri és visszafejti az üzeneteket.

És íme az őrültség:

Sikert nem lehet megvalósítani nyers erejű támadás az AES-256-on; minden ilyen próbálkozáshoz nagyjából annyi kombinációra lenne szükség, mint 1100, majd 75 nulla. Elég nagy szám, nem?

De várj:

In 2017 Holland kutatóknak sikerült kivonniuk AES 256 titkosítás kulcsokat segítségével a oldalcsatornás támadás továbbfejlesztett antennával és jelfeldolgozással. A felszerelés kevesebb, mint 200 dollárba kerül, így saját maga is elkészítheti – de ne feledje, kevesebb mint egy yardnyira van a megcélzott eszközről.

Jelenleg:

A története a Fejlett titkosítási szabványamely negyed évszázaddal ezelőtt németországi kutatókkal indult, teljes körbe került az ugyanabból az erdőből származó kutatókkal. As 2021az AES marad a legszélesebb körben használt fájltitkosító szoftver az elektronikus adatok védelmére szerte a világon. Sőt, ez valószínűleg így is marad, legalábbis a közeljövőben.

Jó eséllyel bármilyen eszközön használja, amikor ezt a szöveget olvassa – ezért szereti már, még akkor is, ha ez idáig nem volt tudatában ennek.

GYIK