情報セキュリティにおけるAES暗号化と復号化とは何ですか？

AES暗号化は、FIPS197とも呼ばれるAdvancedEncryption Standard（AES）から承認された128ビット、192ビット、または256ビットの対称暗号化アルゴリズムを使用して電子情報を非表示にするフェーズを定義します。

1990年代、米国政府は、彼らが世界的に使用する暗号化アルゴリズムを標準化することを要求しました。これは、Advance Encryption Standard（AES）として知られています。

いくつかの提案が提出され、複数の討論の後、Rijndaelとして知られるアルゴリズムが受け入れられました。 Rijandaelは、JoanDaemenとVincentRijmenによって発明されました。新しいアルゴリズムを使用する必要があるのは、実際にはDESの弱点が認識されていたためです。

DESの56ビットキーは、徹底的なキー検索に依存して攻撃に対して安全であるとは見なされなくなり、64ビットブロックも弱いものとして扱われました。 AESは、128ビットキーを備えた128ビットブロックに基づいています。

AES構造を定義する際のポイントは次のとおりです-

• この構造の特徴は、feistel構造ではないことです。 feistel構造では、データブロックの半分がデータブロックの残りの半分を変更するために使用されるため、半分が交換されます。

• Rijandaelなどの2つのAESファイナリストは、Feistel構造を必要としませんが、置換と置換を使用して、各ラウンド中に完全なデータブロックを並行して処理します。

• 入力としてサポートされるキーは、44個の32ビットワードの配列w[i]に展開されます。 4つの異なるワード（128ビット）が各ラウンドのラウンドキーとして機能します。

• 複数の段階が利用され、順列の1つと置換の3つ-

  • 置換バイト −ブロックのバイトごとの置換を実装するためのSボックスとして使用されました。

  • 行をシフト −単純な順列。

  • 列を混在させる − GF（28）に対する算術の使用を作成する置換。

  • ラウンドキーを追加 −ディフューズキーの一部を使用した最新のブロックの滑らかなビット単位のXOR。

• 暗号化と復号化の両方で、暗号はラウンドキーの追加ステージで始まり、4つのステージすべてを含む9つのラウンドが続き、3つのステージの10番目のラウンドが続きます。

• キーの使用を作成するラウンドキーステージのみを追加できます。このため、暗号はラウンドキーの追加ステージで開始および終了します。開始時または終了時に適用される他のステージは、キーの知識がなくても元に戻せるため、セキュリティが強化されません。

• ラウンドキーの追加ステージは、バーナム暗号の形式であり、それ自体は危険ではありません。他の3つのステージは、混乱、拡散、非線形性をサポートしますが、キーを必要としないため、それ自体ではセキュリティをサポートしません。