💻AES (Advanced Encryption Standard)

Симметричный блочный шифр, стандарт США с 2001 года. Блок 128 бит, ключи 128/192/256 бит. 10/12/14 раундов SubBytes, ShiftRows, MixColumns, AddRoundKey. Заменил DES. Основан на Rijndael (Дамен, Рэймен, 2000).

📖6 мин чтения📊Уровень 6🗺️7 подтем📅16 апреля 2026 г.

Автор: Бессмертный А.П.

Загрузка карты...

GCM (Galois/Counter Mode)
Authenticated Encryption: шифрование + проверка целостности (GMAC). Counter mode (CTR): блочный шифр как поточный, параллелизуем. Authentication tag (128 бит): детектирует изменения. Применение: TLS 1.3 (с 2018), IPsec, HTTPS. Скорость: AES-NI инструкции (процессор), ~5 Гбит/с.
CBC (Cipher Block Chaining)
Каждый блок XOR с предыдущим шифртекстом перед шифрованием. Требует IV (случайный, уникальный для каждого сообщения). Распространение ошибок: 1 бит → 2 блока. Уязвимость: padding oracle attack (TLS, 2002). Применение: TLS 1.0-1.2 (до 2018), файловое шифрование.
ShiftRows и MixColumns
ShiftRows: циклический сдвиг строк матрицы состояния (0, 1, 2, 3 байта). MixColumns: умножение столбцов на фиксированную матрицу в GF(2⁸). Обеспечивают диффузию (рассеивание влияния одного бита на весь блок) за 2-3 раунда.
SubBytes — нелинейная подстановка
Применение S-box (таблица замены 16×16) к каждому байту состояния. S-box основана на инверсии в GF(2⁸) и аффинном преобразовании. Обеспечивает нелинейность, стойкость к дифференциальному и линейному криптоанализу.
ECB (Electronic Codebook)
Простейший режим: каждый блок шифруется независимо. УЯЗВИМ: одинаковые блоки → одинаковые шифртексты (паттерны видны, пример: пингвин Linux). НЕ использовать для данных >1 блока. Применение: шифрование ключей (единичный блок). Нет IV (initialization vector).
Развёртывание ключа AES
Key schedule: расширение начального ключа (128/192/256 бит) в раундовые ключи. Операции: RotWord (циклический сдвиг), SubWord (S-box), XOR с константой Rcon. Генерация 10-14 раундовых ключей длиной 128 бит каждый.
Расписание ключей (Key Schedule)
Генерация раундовых ключей из мастер-ключа: AES-128 генерирует 11 ключей по 128 бит (10 раундов + initial), AES-256 — 15 ключей. Алгоритм: берём последнее слово (4 байта), применяем RotWord (циклический сдвиг), SubWord (S-box к каждому байту), XOR с константой раунда Rcon, XOR с предыдущим словом. Rcon = 2^(i-1) в GF(2⁸) предотвращает симметрию ключей. Related-key атаки эксплуатируют слабости key schedule (AES-256 уязвим Biryukov-Khovratovich 2009, сложность 2^119 vs 2^256 brute-force)

AES (Advanced Encryption Standard)

❓Часто задаваемые вопросы

AES (Advanced Encryption Standard) — это тема о правилах, механизмах и практиках в своей области. Она помогает понять, как принимаются решения и к каким последствиям они приводят.

🔗Узнать больше

YouTube

Что такое AES (Advanced Encryption Standard)Лекция об aes (advanced encryption standard)AES (Advanced Encryption Standard): разбор

💻AES (Advanced Encryption Standard)

Содержание карты

❓Часто задаваемые вопросы

🔗Узнать больше