Szyfrowanie symetryczne AES (Rijndael)

Standard szyfrowania AES

AES (Advanced Encryption Standard, pierwotnie znany jako algorytm Rijndael) to symetryczny szyfr blokowy przyjęty przez NIST w 2001 roku jako następca przestarzałego algorytmu DES.

Cechy algorytmu AES:

1. Rozmiar bloku danych: Zawsze 128 bitów (16 bajtów).
2. Długości klucza i liczba rund:
   • AES-128: Klucz 128 bitów – 10 rund transformacji.
   • AES-192: Klucz 192 bity – 12 rund transformacji.
   • AES-256: Klucz 256 bitów – 14 rund transformacji (maksymalne bezpieczeństwo klasy militarnej).
3. Architektura SPN (Substitution-Permutation Network):
   • SubBytes: Nieliniowe podstawienie bajtów za pomocą S-Boxa.
   • ShiftRows: Cykliczne przesunięcie wierszy macierzy stanu.
   • MixColumns: Mieszanie danych w kolumnach macierzy.
   • AddRoundKey: Dodanie klucza rundy za pomocą operacji XOR.
4. Wsparcie sprzętowe: Współczesne procesory x86 i ARM posiadają dedykowane instrukcje sprzętowe AES-NI, umożliwiające szyfrowanie gigabajtów danych na sekundę bez obciążania CPU.

Zastosowanie AES:

• Bezpieczeństwo sieci Wi-Fi (WPA2 / WPA3).
• Protokoły SSL/TLS (HTTPS) i SSH.
• Pełne szyfrowanie dysków (BitLocker, LUKS, FileVault).
• Kompresja z hasłem (ZIP, 7z).

Pułapki na egzaminie INF.04:

• AES jest szyfrem symetrycznym (zarówno nadawca, jak i odbiorca muszą posiadać ten sam tajny klucz).