Computer >> Máy Tính >  >> Lập trình >> Lập trình

Mã hóa và giải mã AES trong Bảo mật thông tin là gì?

Mã hóa AES xác định giai đoạn ẩn thông tin điện tử bằng cách sử dụng thuật toán mã hóa đối xứng 128 bit, 192 bit hoặc 256 bit đã được phê duyệt từ Tiêu chuẩn mã hóa nâng cao (AES), còn được gọi là FIPS 197.

Vào những năm 1990, Chính phủ Hoa Kỳ đã yêu cầu tiêu chuẩn hóa một thuật toán mật mã sẽ được họ sử dụng trên toàn cầu. Nó được gọi là Tiêu chuẩn mã hóa nâng cao (AES).

Một số đề xuất đã được đệ trình và sau nhiều cuộc tranh luận, một thuật toán được gọi là Rijndael đã được chấp nhận. Rijandael được phát minh bởi Joan Daemen và Vincent Rijmen. Sự cần thiết phải xuất hiện với một thuật toán mới thực sự là do điểm yếu được công nhận trong DES.

Các khóa 56-bit của DES không còn được coi là an toàn trước các cuộc tấn công phụ thuộc vào việc tìm kiếm khóa đầy đủ và các khối 64-bit cũng được coi là yếu. AES dựa trên các khối 128 bit với các khóa 128 bit.

Có những điểm sau trong khi xác định cấu trúc AES như sau -

  • Đặc điểm của cấu trúc này là nó không phải là cấu trúc feistel. Trong cấu trúc feistel, một nửa khối dữ liệu được sử dụng để thay đổi nửa còn lại của khối dữ liệu và do đó, các nguy cơ được trao đổi.

  • Hai trong số những người lọt vào vòng chung kết AES, chẳng hạn như Rijandael không cần Cấu trúc Feistel nhưng xử lý song song khối dữ liệu hoàn chỉnh trong mỗi vòng bằng cách sử dụng thay thế và xử lý.

  • Khóa được hỗ trợ làm đầu vào được mở rộng thành một mảng gồm bốn mươi bốn từ ngữ 32 bit, w [i]. Có bốn từ riêng biệt (128-bit) đóng vai trò là một khóa tròn cho mỗi từ.

  • Có nhiều giai đoạn được sử dụng, một trong các hoán vị và ba giai đoạn phụ -

    • byte thay thế - Nó được sử dụng như một hộp S để thực hiện thay thế từng byte của khối.

    • Chuyển hàng - Một hoán vị đơn giản.

    • Kết hợp các cột - Một phép thay thế tạo ra việc sử dụng số học trên GF (28).

    • Thêm phím tròn - Một XOR bitwise mượt mà của khối hiện đại với phần của khóa khuếch tán.

  • Đối với cả mã hóa và giải mã, mật mã bắt đầu với một giai đoạn khóa vòng bổ sung, tiếp theo là chín vòng bao gồm tất cả bốn giai đoạn, sau đó là vòng thứ 10 trong ba giai đoạn.

  • Nó chỉ có thể thêm giai đoạn phím tròn tạo ra việc sử dụng phím. Vì lý do này, thecipher bắt đầu và kết thúc bằng một giai đoạn phím tròn bổ sung. Bất kỳ giai đoạn nào khác, được áp dụng khi bắt đầu hoặc kết thúc, đều có thể hoàn nguyên mà không cần biết về khóa và do đó, sẽ thêm sự không an toàn.

  • Giai đoạn thêm phím tròn là một dạng mật mã vernam và bản thân nó sẽ không nguy hiểm. Ba giai đoạn khác hỗ trợ hỗn hợp, khuếch tán và không tuyến tính nhưng bản thân chúng sẽ không hỗ trợ bảo mật vì chúng không yêu cầu khóa.