Šifrování je zásadní pro celkovou bezpečnost internetu. Dnes se používají různé šifrovací systémy, ale všechny obecně fungují tak, že zašifrují data pomocí matematického algoritmu a zašifrují informace do kódu.
Jedním z nejběžnějších šifrovacích standardů současnosti je Advanced Encryption Standard (AES). Je to varianta blokové šifry Rijndael a je k dispozici ve třech velikostech klíče: 128, 192 a 256 bitů.
Co je tedy šifrování AES-256 a jak funguje?
Co je AES?
AES je široce přijímaný standard pro šifrování dat, který se používá po celém světě. Je to federální standard používaný vládou Spojených států a nabízí významnou bezpečnost a ochranu.
AES je a typ symetrického šifrování, který používá stejný klíč k šifrování a dešifrování vaše data. Odesílatel i příjemce v podstatě vyžadují k dešifrování dat stejný klíč. Symetrické šifrování je rychlejší, i když je o něco méně bezpečné než asymetrické šifrování.
Co je bloková šifra?
Abyste pochopili, jak AES-256 funguje, je důležité porozumět blokovým šifrám. Blok jednoduše znamená jednotku informací rozdělenou před tím, než je zašifrována. Standardní AES používá 128bitovou velikost bloku.
Chcete-li vizualizovat, 16 bajtů vynásobených 8 bity vám dává 128 bitů v každém bloku. Takže bez ohledu na velikost klíče zůstává velikost bloku stejná. AES utrpělo několik útoků, ale ještě nebylo prolomeno.
AES-256 je nejbezpečnější verze, i když vyžaduje větší výpočetní výkon. Vzhledem k hrozící hrozbě postkvantovou kryptografii, mnozí považují AES-256 za kvantově odolný, což znamená, že se neočekává, že by kvantové počítače prolomily šifru.
Jak velikost bloku ovlivňuje bezpečnost?
Velikost bloku má také nepřímý vliv na bezpečnost šifry. V zásadě platí, že čím větší je blok, tím více dat lze zašifrovat, aniž by byla duplikována. Pokud je však velikost bloku příliš malá, může to ovlivnit bezpečné použití šifry.
Bloková šifra má být pseudonáhodnou permutací, což jednoduše znamená, že pokud jsou různé vstupy, měly by se automaticky lišit i výstupy. AES primárně používá 128bitovou velikost bloku, kde jsou data rozdělena do pole 4x4 obsahující 16 bajtů.
Přestože velikost bloku přímo neovlivňuje zabezpečení šifry, má vliv na zabezpečení režimu. Všechny blokové šifry jsou obecně nasazeny v různých režimech provozu, takže zabezpečení každého režimu závisí na dvou prvcích: zabezpečení samotné blokové šifry a zabezpečení režimu, kdy je bloková šifra nahrazena pseudonáhodnou permutace.
V zásadě platí, že čím více dat zpracujete v rámci režimu operace, tím více to režim odhalí, protože kratší velikost bloku má za následek zvýšení pravděpodobnosti opačného úspěchu. V průběhu času se části permutace, které jsou skryté, nadále odhalují a nakonec odhalí úplnou permutaci.
Pokud tedy máte blokovou šifru o N bitech a víte, že se neliší od pseudonáhodné permutace N bitů, utrpí bezpečnost vaší šifry, pokud ji použijete v provozním režimu. Chcete-li zajistit, že zabezpečení režimu nebude ovlivněno, je nejlepší použít větší velikost bloku.
Jak AES-256 šifruje vaše data?
Základním konceptem šifrování je, že šifra nahradí každou jednotku informace jinou, v závislosti na bezpečnostním klíči. Například AES-256 dokončí 14 kol šifrování, díky čemuž je neuvěřitelně bezpečný.
Kroky zahrnují rozdělení dat do bloků, nahrazení různých bajtů, posunutí řádků a smíchání sloupců, aby se informace úplně zakódovaly. Na konci procesu je výsledkem zcela náhodná sada znaků, která nebude dávat nikomu smysl, pokud nebude mít dešifrovací klíč.
AES-256 je nejdelší a je to také nejsilnější úroveň šifrování, kterou nabízí. Abychom uvedli věci na pravou míru, hacker by musel vyzkoušet 2256 diskrétních kombinací, z nichž každá má celkem 78 číslic, aby prolomil šifrování.
V podstatě je to číslo větší než počet hvězd ve vesmíru! Díky tomu je nepropustný útoky hrubou silou a je nejvýkonnějším šifrovacím standardem na světě.
Aplikace AES-256
AES-256 je nejrobustnější varianta, takže není vždy ideální pro jednoduché aplikace. AES-256 však používají poskytovatelé VPN a pro zabezpečení databází.
Knihovny AES jsou k dispozici pro oblíbené programovací jazyky jako C, C++, Java a dokonce i Python. Pokud používáte správce hesel jako 1Pass nebo LastPass, pravděpodobně již používáte AES-256 k šifrování citlivých informací.
Dokonce i aplikace pro zasílání zpráv, jako je WhatsApp, používají ke kódování zpráv šifrování AES-256. Moderní počítače, které používají procesory Intel nebo AMD, již mají vestavěné instrukce AES a téměř všechny finanční instituce se při šifrování citlivých informací spoléhají na šifrování AES.
AES je zkrátka všude.
Šifrování bude jen silnější
Jak se svět posouvá k decentralizaci a hackeři jsou kreativnější, šifrovací standardy budou jen silnější. Kryptografické standardy již vyžadují veřejné a soukromé klíče k ověření transakcí, takže můžete jen očekávat, že bezpečnostní standardy budou ještě lepší.