Báo cáo về thuật toán AES

Báo cáo về thuật toán AES Gồm: I. Giới thiệu về AES II. Quá trình phát triển III. Mô tả thuật toán: 1. Mở rộng khóa 2. Quá trình mã hóa 3. Tối ưu hóa IV. An toàn V. Ứng dụng VI. Kết luận 

I.Giới thiệu AES :advanced encryption standard là tiêu chuẩn mã hóa tiên tiến dùng trong mật mã học.

AES được công nhận bởi Viện tiêu chuẩn và công nghệ quốc gia Hoa Kỳ (NIST)

Tác giả: Joan Daemen và Vincent Rijmen được lấy tên chung là "Rijndael"

I.Giới thiệu 

Sơ đồ:

II.Đặc điểm Dễ dàng thực hiện tốc độ cao bằng phần cứng, phần mềm Không đòi hỏi nhiều bộ nhớ>>đang được triển khai sử dụng phổ biến

III.Mô tả thuật toán

Sơ đồ thuật toán

1.Mở rộng khóa Khối dữ liệu:128 bit Độ dài khóa : 128, 192 ,256 Cấu trúc: mạng thay thế-hoán vị

2.Quá trình mã hóa Khởi động vòng lặp: AddRoundKey Vòng lặp: a.SybBytes b.ShiftRows c.MixColumns d.AddRoundKey

Vòng lặp cuối: a.SybBytes b.ShiftRows c.AddRoundKey

Khởi động vòng lặp 

AddRoundKey

Thân vòng lặp a. SybBytes Mỗi bytes được thay thế theo bảng tra S-box b(ij)=S(a(ij))

Thân vòng lặp 

Bảng s-box

Thân vòng lặp b. ShiftRows Các byte trong mỗi hàng được dịch vòng trái.Số vị trí dịch chuyển tùy thuộc vào hàng

Thân vòng lặp c. MixColumns Mỗi cột được nhân với 1 hệ số cố định c(x)

Thân vòng lặp d. AddroundKey Cách làm như khởi động vòng lặp

Vòng lặp cuối SubBytes

ShiftRows AddRoundKey bước làm tương tự trên, tại chu trình cuối thì bước MixColumns không thực hiện.

3.Tối ưu hóa Đối với hệ thống >=32 bit: tăng tốc độ thực hiện bằng cách sát nhập SubByte, ShiftRows, MixColumns thành bảng:

4 bảng với 256 mục Mỗi mục là 1 từ 32 bit, 4 bảng chiếm 4096 byte Mỗi chu kỳ sẽ gồm 16 lần tra bản và 12 lần thực hiện XOR 32 bit với 4 phép XOR

IV.An toàn Thiết kế và độ dài khóa của thuật toán AES (128,192 và 256 bít) là đủ an toàn để bảo vệ các thông tin TỐI MẬT.Các thông tin TUYỆT MẬT phải dùng khóa 192 hoặc 256 bit.

Vào thời điểm 2006,dạng tấn công lên AES duy nhất thành công là tấn công kênh bên

Tấn công kênh biên không tấn công trực tiếp vào thuật toán mã hóa mà tấn công các hệ thống thực hiện thuật toán có sơ hở làm lộ dữ liệu

V.Ứng dụng

VI.Kết luận Với những ưu điểm của thuật toán mã hóa khối AES nên nó đang được nghiên cứu để phát triển rỗng rãi trên cả nước trong lĩnh vực bảo mật thông tin

Nhóm em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của anh Lâm và sẽ cố gắng hoàn thành tốt các nhiệm vụ được giao