AES
AES (Advanced Encryption Standard) ist eine von NIST 2001 standardisierte symmetrische Blockchiffre, unterstützt 128/192/256-Bit-Schlüssel und ist der De-facto-Standard der modernen Verschlüsselung.
Zweck
Ersetzt DES (Schlüssel zu kurz) durch ein sicheres, effizientes und hardwarebeschleunigbares symmetrisches Verschlüsselungsschema.
Mechanismus
Führt mehrere Runden von Transformationen auf 128-Bit-Blöcken aus: SubBytes (S-Box-Substitution), ShiftRows (Zeilenverschiebung), MixColumns (Spaltenmischung), AddRoundKey (XOR mit Rundenschlüssel). Rundenanzahl hängt von Schlüssellänge ab (10/12/14). Schlüsselexpansion erzeugt Rundenschlüssel.
Anwendungsfälle
- TLS-Datenverschlüsselung
- Datei- und Festplattenverschlüsselung (LUKS, FileVault)
- VPN-Tunnel (IPsec/IKE)
- Datenbankfeld-Verschlüsselung
Beispiele
- Eingabe
key=256bit, data="hello"Outputciphertext in 16-byte blocksRequires a mode of operation and an IV
Häufige Fehler
- Using ECB mode makes identical plaintext blocks produce identical ciphertext blocks
- Use GCM, or CBC with a random IV
Verwandte Begriffe
DES
DES (Data Encryption Standard) ist die 1977 standardisierte symmetrische Blockchiffre mit 56-Bit-Schlüssel und 64-Bit-Blöcken; wegen des kurzen Schlüssels gilt sie als veraltet. GLOSSAR
3DES (Triple DES)
3DES ist eine Erweiterung von DES, die dieselben Daten mit drei 56-Bit-Schlüsseln durch Verschlüsselung-Entschlüsselung-Verschlüsselung (EDE) verarbeitet. Der effektive Schlüssel ist 168 Bit; es dient als Übergangslösung von DES zu AES. GLOSSAR
Block Cipher
Eine Blockchiffre ist ein symmetrisches Verschlüsselungsverfahren, das Blöcke fester Länge (z. B. 128 Bits) ver- und entschlüsselt und eines Betriebsmodus bedarf, um Daten beliebiger Länge zu verarbeiten. GLOSSAR
Mode of Operation
Ein Betriebsmodus ist ein Schema, das einem Blockchiffre die Verarbeitung beliebig langer Daten ermöglicht, indem es definiert, wie mehrere Klartextblöcke während der Verschlüsselung verkettet werden; gängige Modi sind ECB, CBC, CTR und GCM. GLOSSAR
GCM (Galois/Counter Mode)
GCM ist ein AEAD-Modus, der CTR-Verschlüsselung mit GHASH-Authentisierung kombiniert und zugleich Vertraulichkeit und Integrität bietet; es ist der bevorzugte Modus von TLS 1.2/1.3. GLOSSAR