Étapes d’algorithme AES

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Algorithme de décryptage AES: un guide complet pour les scientifiques des données

Pour implémenter le décryptage AES, vous pouvez tirer parti des bibliothèques cryptographiques existantes ou des API fournies par des langages de programmation tels que Python ou Java. Ces bibliothèques résument souvent les détails complexes de l’algorithme de décryptage AES, vous permettant de vous concentrer sur les aspects de niveau supérieur de votre application.

Quel est l’algorithme AES?

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Arrière-plan

Dans les années 1990, le DES a été rendu sans sécurité en raison de sa taille de clé de 56 bits relativement petite. Ainsi, en 1997, le Standard d’encryptage avancé (Stimulation) a été proposé en réponse à un appel public à des propositions de l’Institut national des normes et de la technologie (NIST). Le tableau ci-dessous montre comment AES se compare à son prédécesseur.

Des	Stimulation
Développé	1977	2000
Type de chiffre	Cipher à blocs symétriques	Cipher à blocs symétriques
Taille de bloc	64 bits	128 bits
Longueur de clé	56 bits	128/192/256 bits
Sécurité	Rendu insécurité	Considéré comme sécurisé

Quel est l’algorithme AES?

Le Algorithme AES (également connu sous le nom de Algorithme de rijndael) est un algorithme de chiffre à bloc de blocs symétrique qui prend du texte brut en blocs de 128 bits et les convertit en texte chiffré à l’aide de clés de 128, 192 et 256 bits. Étant donné que l’algorithme AES est considéré comme sécurisé, il est dans la norme mondiale.

Algorithme de décryptage AES: un guide complet pour les scientifiques des données

Dans le monde de la sécurité des données, le cryptage est une technique fondamentale utilisée pour protéger les informations sensibles. La norme de chiffrement avancée (AES) est un algorithme de chiffrement symétrique largement adopté qui garantit une communication et un stockage de données sécurisés. Dans cet article, nous plongerons profondément dans l’algorithme de décryptage AES, expliquant son fonctionnement interne et fournissant des informations pratiques aux scientifiques des données et aux ingénieurs logiciels.

Par Nuage de Saturne | Mardi 18 juillet 2023 | Divers

Algorithme de décryptage AES: un guide complet pour les scientifiques des données

Introduction

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Comprendre le cryptage AES

Avant de nous plonger dans le décryptage AES, abordons brièvement le cryptage AES. AES est un algorithme de chiffre d’affaires de bloc qui fonctionne sur des blocs de données de taille fixe. Il prend en charge trois tailles clés: 128, 192 et 256 bits. Pour chiffrer les données avec AES, une clé secrète est utilisée pour transformer le texte en clair en texte chiffré, ce qui le rend illisible sans la clé de décryptage correspondant.

Le cryptage AES se compose de plusieurs tours, chaque tour appliquant un ensemble d’opérations aux données. Ces opérations comprennent la substitution, la permutation et le mélange des données. Le nombre de tours dépend de la taille des clés: 10 tours pour les clés 128 bits, 12 tours pour les clés 192 bits et 14 tours pour les clés de 256 bits.

Processus de décryptage AES

Le décryptage AES est le processus de cryptage inverse. Il prend le texte chiffré et la clé de décryptage comme entrée et produit le texte en clair d’origine. L’algorithme de décryptage inverse les opérations effectuées pendant le chiffrement, permettant la récupération des données d’origine.

Décrivons les étapes impliquées dans le processus de décryptage AES:

Expansion clé: Le décryptage AES commence par l’élargissement de la clé de chiffrement en un ensemble de clés rondes. Cette étape est essentielle pour générer les touches rondes correctes utilisées dans l’ordre inverse par rapport au chiffrement.
Tournée initiale: Dans le tour initial, le bloc de texte chiffré est soumis à un ajout de clé inverse, où la touche ronde est xored avec le texte chiffré.
Les manches: Le décryptage AES se compose de plusieurs tours, tout comme le cryptage. Chaque tour implique quatre opérations principales: substitution inverse, permutation inverse, mélange inverse et ajout de clé inverse. Ces opérations sont effectuées dans l’ordre inverse par rapport au chiffrement.
Finale: Le tour final comprend la substitution inverse, la permutation inverse et l’ajout de clé inverse. Cependant, il n’y a pas d’opération de mélange inverse dans le tour final.
Sortir: Après le tour final, le texte en clair décrypté est obtenu, qui est une réplique exacte des données d’origine avant le cryptage.

Implémentation de décryptage AES

Pour implémenter le décryptage AES, vous pouvez tirer parti des bibliothèques cryptographiques existantes ou des API fournies par des langages de programmation tels que Python ou Java. Ces bibliothèques résument souvent les détails complexes de l’algorithme de décryptage AES, vous permettant de vous concentrer sur les aspects de niveau supérieur de votre application.

Dans Python, vous pouvez utiliser la bibliothèque Pycryptodome, qui fournit une interface simple pour le décryptage AES:

depuis Crypto.Chiffrer importer Stimulation def aes_decrypt(texte chiffré, clé): chiffrer = Stimulation.nouveau(clé, Stimulation.Mode_ecb) texte en clair = chiffrer.décrypter(texte chiffré) retour texte en clair

Dans l’exemple ci-dessus, le texte chiffré représente les données cryptées, et la clé est la clé de décryptage. Les AES.La fonction new () initialise le chiffre AES avec la touche spécifiée et le chiffre.Decrypt () effectue l’opération de décryptage, renvoyant le texte en clair.

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Meilleures pratiques pour le décryptage AES

Pour assurer la sécurité et l’efficacité du décryptage AES, considérez les meilleures pratiques suivantes:

Gestion clé: Gérez correctement les clés de chiffrement en utilisant des mécanismes de stockage de clés sécurisés et des clés rotatives régulières. Évitez les touches de codage rigide dans le code source ou les stockant dans des fichiers texte brut.
Transmission sécurisée: Lorsque vous transmettez des clés de texte chiffré ou de décryptage sur un réseau, utilisez des protocoles de communication sécurisés tels que HTTPS ou SSH pour éviter l’écoute ou l’interception des données.
Utiliser des bibliothèques sécurisées: Utilisez toujours des bibliothèques cryptographiques de confiance et bien véhiculées pour implémenter le décryptage AES. Ces bibliothèques subissent des tests et une maintenance de sécurité rigoureux, réduisant le risque de vulnérabilités.
Gardez les logiciels à jour: Mettez régulièrement à jour vos dépendances logicielles, y compris les bibliothèques cryptographiques, pour intégrer des correctifs de sécurité et des corrections de bogues. Le logiciel obsolète peut contenir des vulnérabilités connues que les attaquants peuvent exploiter.
Sécuriser l’environnement: Protéger les systèmes et les environnements où les opérations de décryptage AES ont lieu. Utilisez de solides contrôles d’accès, de la segmentation du réseau et des systèmes de détection d’intrusion pour atténuer le risque d’accès non autorisé.

Conclusion

Dans cet article, nous avons exploré l’algorithme de décryptage AES, un élément essentiel de la sécurité des données. Nous avons discuté des étapes impliquées dans le décryptage AES, la mise en œuvre du décryptage AES dans Python et les meilleures pratiques pour le décryptage AES sécurisé.

En tant que scientifique des données ou ingénieurs logiciels, la compréhension du décryptage AES vous permet de travailler avec des données cryptées et de développer des applications sécurisées qui protégeaient les informations sensibles. En suivant les meilleures pratiques décrites dans cet article, vous pouvez assurer l’intégrité et la confidentialité des données grâce à des techniques de décryptage AES robustes.

N’oubliez pas que le cryptage et le décryptage AES jouent un rôle crucial dans la sécurisation des données, et rester informé des algorithmes cryptographiques est vital dans le paysage numérique d’aujourd’hui.

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Étapes du processus de chiffrement AES

Le processus de chiffrement utilise un ensemble de touches spécialement dérivées appelées touches rondes. Ceux-ci sont appliqués, ainsi que d’autres opérations, sur un éventail de données qui contient exactement un bloc de données?Les données à crypter. Ce tableau que nous appelons le tableau d’état.

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Vous prenez les étapes AES suivantes de cryptage pour un bloc 128 bits:

Dériver l’ensemble des clés rondes de la clé de chiffre.
Initialiser le tableau d’état avec les données de bloc (texte en clair).
Ajouter la touche ronde initiale au tableau d’état de départ.
Effectuer neuf tours de manipulation de l’État.
Effectuer la dixième et dernier tour de la manipulation de l’État.
Copiez le tableau d’état final en tant que données cryptées (chiffre d’affaires).

La raison pour laquelle les cycles ont été répertoriés comme “neuf suivis d’un dernier dixième tour” est parce que le dixième tour implique une manipulation légèrement différente des autres.

Le bloc à crypter n’est qu’une séquence de 128 bits. AES fonctionne avec des quantités d’octets, nous avons donc converti les 128 bits en 16 octets. Nous disons «convertir», mais en réalité, il est presque certainement stocké de cette façon. Les opérations en RSN / AES sont effectuées sur un tableau d’octets bidimensionnel de quatre lignes et quatre colonnes. Au début du chiffrement, les 16 octets de données, numérotés D0 ? D15, sont chargés dans le tableau comme indiqué dans le tableau A.5.

Chaque cycle du processus de chiffrement nécessite une série d’étapes pour modifier le tableau d’état. Ces étapes impliquent quatre types d’opérations appelés:

Les détails de ces opérations sont décrits peu de temps.

La clé de chiffre utilisée pour le cryptage est de 128 bits de long. D’où vient cette clé n’est pas importante ici; Reportez-vous au chapitre 10 sur la hiérarchie des clés et comment les clés de cryptage temporel sont produites. La clé de chiffre est déjà le résultat de nombreuses transformations de hachage et cryptographiques et, au moment où il arrive au cryptage AES Block, il est très supprimé de la clé principale secrète détenue par le serveur d’authentification. Maintenant, enfin, il est utilisé pour générer un ensemble de touches rondes de onze 128 bits qui seront combinées avec les données pendant le chiffrement. Bien qu’il y ait dix tours, onze clés sont nécessaires car une clé supplémentaire est ajoutée au tableau d’état initial avant le début des tours. La meilleure façon de voir ces clés est un tableau de valeurs onze 16 octets, chacune composée de quatre mots 32 bits, comme le montre le tableau A.6.

Pour commencer, la première clé ronde RKEY0 est simplement initialisée à la valeur de la clé de chiffre (c’est-à-dire la clé secrète livrée par la hiérarchie des clés). Chacune des dix clés restantes en dérive comme suit.

Tableau A.6. Tableau de clé ronde