AES

AES, celým názvem Advanced Encryption Standard, je nejrozšířenější algoritmus pro symetrické šifrování. Symetrické znamená, že k zašifrování i dešifrování se používá tentýž tajný klíč. AES šifruje data po blocích o velikosti 128 bitů a podporuje klíče o délce 128, 192 nebo 256 bitů.

Algoritmus pod názvem Rijndael navrhli belgičtí kryptografové Joan Daemen a Vincent Rijmen. Americký úřad NIST ho v roce 2001 po veřejné soutěži přijal jako standard a nahradil jím zastaralý DES. Dnes je AES zabudovaný téměř v každém telefonu, počítači a síťovém zařízení a většina procesorů ho umí počítat přímo v hardwaru.

Jak AES šifrování funguje

AES zpracovává každý 128bitový blok v několika kolech: 10 u 128bitového klíče, 12 u 192bitového a 14 u 256bitového. V každém kole se bajty nahradí podle tabulky, promíchají se řádky a sloupce a přidá se část klíče. Po všech kolech výsledek nepřipomíná původní data a bez klíče ho nelze zpětně složit.

Protože zprávy bývají delší než jeden blok, používá se AES v takzvaném režimu činnosti. Nejjednodušší režim ECB šifruje stejné bloky stejně, takže v zašifrovaném obrázku zůstanou vidět obrysy – pro skutečné použití se nehodí. Moderní systémy používají hlavně GCM, který data nejen šifruje, ale i ověřuje, že je cestou nikdo nezměnil.

AES-128, nebo AES-256

Obě varianty jsou při správném použití bezpečné a na úplný AES neexistuje praktický útok. Vyzkoušet všechny 128bitové klíče je nad síly jakéhokoli dnešního počítače. AES-256 nabízí větší rezervu do budoucna, například vůči kvantovým počítačům, které by účinnou délku klíče teoreticky zkrátily na polovinu.

V praxi se šifrování neprolamuje přes algoritmus, ale přes klíč. Pokud je klíč odvozen ze slabého hesla, útočník zkouší hesla, ne klíče. Proto u šifrování disků a archivů záleží hlavně na dlouhém a jedinečném hesle – pomůže generátor hesel.

Kde se AES používá

AES chrání připojení k webům přes HTTPS, domácí Wi-Fi se zabezpečením WPA2 a WPA3, šifrování disků v počítačích a telefonech, zašifrované archivy i trezory správců hesel. Používají ho i VPN protokoly, například OpenVPN nebo IPsec.

Ne všude je ale AES jedinou volbou. Protokol WireGuard a některé aplikace používají šifru ChaCha20, která je rychlá i na zařízeních bez hardwarové podpory AES. Obě se považují za bezpečné; rozhoduje spíš kvalita celé implementace a správa klíčů.

Časté dotazy

Dá se šifra AES prolomit?

Přímý útok na úplný AES s náhodným klíčem není v praxi znám. Úspěšné útoky míří na slabá hesla, ukradené klíče, chyby v implementaci nebo malware v zařízení, který data zachytí ještě před zašifrováním.

Co znamená 256bitové šifrování AES?

Znamená to, že klíč má 256 bitů, tedy existuje 2 na 256 možných klíčů. Velikost bloku zůstává u všech variant 128 bitů. Údaj o délce klíče vypovídá o odolnosti vůči zkoušení všech klíčů, ne o kvalitě celého produktu.

Je AES symetrické, nebo asymetrické šifrování?

Symetrické. K zašifrování i dešifrování se používá tentýž klíč. Pro bezpečnou výměnu tohoto klíče přes internet se proto AES kombinuje s asymetrickou kryptografií, například u HTTPS.