AES एन्क्रिप्शन उन्नत एन्क्रिप्शन स्टैंडर्ड (AES) से अनुमोदित 128-बिट, 192-बिट, या 256-बिट सममित एन्क्रिप्शन एल्गोरिदम का उपयोग करके इलेक्ट्रॉनिक जानकारी को छिपाने के चरण को परिभाषित करता है, जिसे FIPS 197 भी कहा जाता है।
1990 के दशक में, अमेरिकी सरकार को एक क्रिप्टोग्राफ़िक एल्गोरिदम को मानकीकृत करने की आवश्यकता थी जिसका उपयोग विश्व स्तर पर उनके द्वारा किया जाना था। इसे एडवांस एन्क्रिप्शन स्टैंडर्ड (AES) के रूप में जाना जाता है।
कई प्रस्ताव प्रस्तुत किए गए थे और कई बहस के बाद, Rijndael नामक एक एल्गोरिदम को स्वीकार किया गया। Rijndael का आविष्कार जोन डेमेन और विंसेंट रिजमेन द्वारा किया गया था। एक नए एल्गोरिदम के साथ आने की आवश्यकता वास्तव में DES में पहचानी गई कमजोरी के कारण थी।
DES के 56-बिट कुंजियाँ संपूर्ण कुंजी खोजों पर आधारित हमलों के खिलाफ सुरक्षित नहीं मानी जाती थीं और 64-बिट ब्लॉकों को भी कमजोर माना जाता था। AES 128-बिट ब्लॉक के साथ 128-बिट कुंजियों पर आधारित है।
AES संरचना को परिभाषित करते समय निम्नलिखित बिंदु हैं:
इस संरचना की विशेषता यह है कि यह एक फिस्टेल संरचना नहीं है। फिस्टेल संरचना में, डेटा ब्लॉक का आधा हिस्सा डेटा ब्लॉक के दूसरे आधे हिस्से को बदलने के लिए उपयोग किया जाता है और इस प्रकार आधे हिस्सों का आदान-प्रदान किया जाता है।
AES के दो फाइनलिस्ट, जैसे Rijndael को फिस्टेल संरचना की आवश्यकता नहीं है लेकिन प्रत्येक राउंड के दौरान प्रतिस्थापन और क्रमपरिवर्तन का उपयोग करके पूरे डेटा ब्लॉक को समानांतर में संसाधित करते हैं।
इनपुट के रूप में समर्थित कुंजी को चौंतीस 32-बिट शब्दों की एक सरणी में विस्तारित किया जाता है, w[i]। चार अलग-अलग शब्द (128-बिट्स) प्रत्येक राउंड के लिए राउंड कुंजी के रूप में कार्य करते हैं।
कई चरणों का उपयोग किया जाता है, एक क्रमपरिवर्तन का और तीन प्रतिस्थापन के:
बाइट प्रतिस्थापन - ब्लॉक के बाइट-दर-बाइट प्रतिस्थापन को लागू करने के लिए S-बॉक्स का उपयोग करता है।
शिफ्ट रो - एक सरल क्रमपरिवर्तन।
मिक्स कॉलम - एक प्रतिस्थापन जो GF(2⁸) पर अंकगणित का उपयोग करता है।
राउंड कुंजी जोड़ें - विस्तारित कुंजी के भाग के साथ वर्तमान ब्लॉक का एक चिकना बिटवाइज़ XOR।
एन्क्रिप्शन और डिक्रिप्शन दोनों के लिए, सिफर एक राउंड कुंजी जोड़ें चरण से शुरू होता है, उसके बाद नौ राउंड जिनमें सभी चार चरण होते हैं, उसके बाद तीन चरणों का एक 10वां राउंड होता है।
यह केवल राउंड कुंजी जोड़ें चरण है जो कुंजी का उपयोग करता है। इन कारणों से, सिफर एक राउंड कुंजी जोड़ें चरण से शुरू और समाप्त होता है। कोई अन्य चरण, शुरुआत या अंत में लागू, कुंजी के ज्ञान के बिना प्रतिवर्ती है और इसलिए कोई सुरक्षा नहीं जोड़ेगा।
राउंड कुंजी जोड़ें चरण वर्नम सिफर का एक रूप है और अपने आप में खतरनाक नहीं होगा। अन्य तीन चरण भ्रम, प्रसार और गैर-रैखिकता प्रदान करते हैं लेकिन अपने आप में कोई सुरक्षा प्रदान नहीं करेंगे क्योंकि उन्हें कुंजी की आवश्यकता नहीं होती है।
