AES

AES, celým názvom Advanced Encryption Standard, je najrozšírenejší algoritmus na symetrické šifrovanie. Symetrické znamená, že na zašifrovanie aj dešifrovanie sa používa ten istý tajný kľúč. AES šifruje údaje po blokoch s veľkosťou 128 bitov a podporuje kľúče s dĺžkou 128, 192 alebo 256 bitov.

Algoritmus pod názvom Rijndael navrhli belgickí kryptografi Joan Daemen a Vincent Rijmen. Americký úrad NIST ho v roku 2001 po verejnej súťaži prijal ako štandard a nahradil ním zastaraný DES. Dnes je AES zabudovaný v takmer každom telefóne, počítači a sieťovom zariadení a väčšina procesorov ho vie počítať priamo v hardvéri.

Ako AES funguje

AES spracúva každý 128-bitový blok v niekoľkých kolách: 10 pri 128-bitovom kľúči, 12 pri 192-bitovom a 14 pri 256-bitovom. V každom kole sa bajty nahradia podľa tabuľky, premiešajú sa riadky a stĺpce a pridá sa časť kľúča. Po všetkých kolách výsledok nepripomína pôvodné údaje a bez kľúča sa nedá spätne zložiť.

Keďže správy bývajú dlhšie ako jeden blok, AES sa používa v takzvanom režime činnosti. Najjednoduchší režim ECB šifruje rovnaké bloky rovnako, takže v zašifrovanom obrázku zostanú viditeľné obrysy – na skutočné použitie sa nehodí. Moderné systémy používajú najmä GCM, ktorý údaje nielen šifruje, ale aj overuje, že ich cestou nikto nezmenil.

AES-128 alebo AES-256

Obe varianty sú pri správnom použití bezpečné a na úplný AES neexistuje praktický útok. Vyskúšať všetky 128-bitové kľúče je nad sily akéhokoľvek dnešného počítača. AES-256 ponúka väčšiu rezervu do budúcnosti, napríklad voči kvantovým počítačom, ktoré by účinnú dĺžku kľúča teoreticky skrátili na polovicu.

V praxi sa šifrovanie neprelamuje cez algoritmus, ale cez kľúč. Ak je kľúč odvodený zo slabého hesla, útočník skúša heslá, nie kľúče. Preto pri šifrovaní diskov a archívov záleží najmä na dlhom a jedinečnom hesle – pomôže generátor hesiel.

Kde sa AES používa

AES chráni pripojenie k webom cez HTTPS, domácu Wi-Fi so zabezpečením WPA2 a WPA3, šifrovanie diskov v počítačoch a telefónoch, zašifrované archívy aj trezory správcov hesiel. Používajú ho aj VPN protokoly, napríklad OpenVPN či IPsec.

Nie všade je však AES jedinou voľbou. Protokol WireGuard a niektoré aplikácie používajú šifru ChaCha20, ktorá je rýchla aj na zariadeniach bez hardvérovej podpory AES. Obe sa považujú za bezpečné; rozhoduje skôr kvalita celej implementácie a správa kľúčov.

Časté otázky

Dá sa šifra AES prelomiť?

Priamy útok na úplný AES s náhodným kľúčom nie je v praxi známy. Úspešné útoky mieria na slabé heslá, ukradnuté kľúče, chyby v implementácii alebo malvér v zariadení, ktorý údaje zachytí ešte pred zašifrovaním.

Čo znamená 256-bitové šifrovanie AES?

Znamená to, že kľúč má 256 bitov, teda existuje 2 na 256 možných kľúčov. Veľkosť bloku zostáva pri všetkých variantoch 128 bitov. Údaj o dĺžke kľúča hovorí o odolnosti voči skúšaniu všetkých kľúčov, nie o kvalite celého produktu.

Je AES symetrické alebo asymetrické šifrovanie?

Symetrické. Na zašifrovanie aj dešifrovanie sa používa ten istý kľúč. Na bezpečnú výmenu tohto kľúča cez internet sa preto AES kombinuje s asymetrickou kryptografiou, napríklad pri HTTPS.