Vielleicht haben Sie den Begriff AES-Verschlüsselung schon einmal im Zusammenhang mit Sicherheits- und Zugangskontrollprodukten gesehen. Aber was bedeutet er, und wie funktioniert er?
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Die AES-Verschlüsselung (Advanced Encryption Standard) ist eine Art Chiffrierung (eine Methode zur Umwandlung einer Nachricht, um ihre Bedeutung zu verschleiern), die die Übertragung von Daten über das Internet sicher macht.
Die Technologie entwickelt sich ständig weiter, und zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Dokuments ist AES eines der am weitesten verbreiteten und vertrauenswürdigsten Verschlüsselungsprotokolle. Es verbindet schnelle Nutzung mit robuster Sicherheit, was bedeutet, dass die täglichen Aktivitäten durch die Technologie nicht verlangsamt oder gestört werden.
Da AES von der US-Regierung als bevorzugte Methode ausgewählt wurde, ist es zum Industriestandard für Verschlüsselung geworden. Werfen wir einen Blick auf die AES-Verschlüsselung, wie sie funktioniert und welche Vorteile sie bietet.
„AES256 ist durch Brute-Force-Methoden praktisch unangreifbar. Während ein 56-Bit-DES-Schlüssel in weniger als einem Tag geknackt werden kann, würde es Milliarden von Jahren dauern, AES mit der heutigen Computertechnologie zu knacken. Hacker wären verrückt, wenn sie diese Art von Angriff auch nur versuchen würden.“
– N-ABLE
Außerdem werden mehrere Runden des SPN-Algorithmus (Substitution Permutation Network) zur Verschlüsselung der Daten verwendet. Die große Anzahl von Verschlüsselungsrunden, die AES verwendet, macht es so unangreifbar.
Es gibt drei mögliche Schlüssellängen für die AES-Verschlüsselung. Jede Schlüssellänge bietet eine unterschiedliche Anzahl von möglichen Schlüsselkombinationen. Je höher die Bitrate der AES-Verschlüsselung ist, desto mehr Möglichkeiten gibt es, und desto höher ist die Sicherheit.
Obwohl die Schlüssellänge bei dieser Verschlüsselungsmethode variiert, bleibt die Blockgröße mit 128 Bit gleich. Die Blockgröße bezieht sich darauf, wie die zu verschlüsselnden Daten aufgeteilt und angeordnet sind. Die Daten sind in einem 4×4-Array von 16 Bytes angeordnet. Jedes Byte besteht aus 8 Bits, so dass jeder Block insgesamt 128 Bits enthält.
Der AES-Verschlüsselungsalgorithmus ist ein kompliziertes mathematisches Konzept, das für die meisten Menschen schwer zu verstehen ist. Glücklicherweise ist es in der Sicherheitsbranche wichtiger für uns zu verstehen, was AES so robust macht und wie es angewendet werden kann.
Hier ist ein grundlegender Überblick über die Funktionsweise von AES von der Cloud Boffins-Website:
Einfach ausgedrückt, nimmt AES einen Klartextblock und wendet abwechselnde Runden von Ersetzungen und Umstellungen auf die Passage an. Diese Form der Verschlüsselung ist als SPN-Blockchiffrieralgorithmus (Substitution Permutation Network) bekannt, und die Größe der Blöcke variiert je nach Stärke der Verschlüsselung zwischen 128, 192 oder 256 Bit. Die Standardstärke für die Verschlüsselung ist 128, während 256 für den Fall reserviert ist, dass die stärksten Schutzstufen erforderlich sind.
Während dieses Substitutions-Permutationsprozesses wird ein Chiffrierschlüssel erzeugt, der dann zum Entschlüsseln und Lesen der geschützten Informationen wie ursprünglich vorgesehen verwendet werden kann. Ohne diesen Entschlüsselungsschlüssel sind die Daten nicht lesbar und völlig verzerrt, d. h. sie sind für Dritte, die den Datenverkehr abhören und hoffen, auf Daten zu stoßen, die sie stehlen können, unbrauchbar.
Algorithmen zur Verwendung mit der AES-Verschlüsselung müssen entworfen, analysiert und für die Verwendung zugelassen werden. Sie werden von der internationalen kryptographischen Gemeinschaft anhand einer Reihe von Kriterien bewertet.
Die Sicherheit ist der wichtigste Faktor für einen vorgeschlagenen Algorithmus. Er muss in der Lage sein, einem Angriff erfolgreich zu widerstehen. Auch die Kosten müssen berücksichtigt werden, da Rechenleistung und Speichereffizienz variieren können, was sich auf die Kosten auswirkt. Auch die allgemeine Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit werden berücksichtigt.
Der Hauptvorteil der AES-Verschlüsselung ist ihre hohe Sicherheit. Außerdem ist der Verschlüsselungsprozess relativ einfach und kann relativ leicht implementiert werden.
AES verschlüsselt und entschlüsselt schnell, was es zu einer praktischen Sicherheitslösung macht. Außerdem ist AES eine kostengünstigere und umweltfreundlichere Verschlüsselungsmethode, da sie weniger Speicherplatz benötigt als andere Methoden.
AES ist außerdem so flexibel, dass es mit einer Vielzahl anderer Sicherheitsprotokolle wie WPA2 oder SSL kombiniert werden kann. Es kann daher als zusätzliche Sicherheitsebene dienen, wenn zusätzlicher Schutz erforderlich ist.
Nachdem sich die US-Regierung für AES als bevorzugte Verschlüsselungsmethode entschieden hatte, wurde es zum weltweiten Standard. Es wird für alle Arten von Online-Aktivitäten in fast allen Branchen der Welt verwendet.
Wenn Sie Ihre Passwörter und PINs für das Online-Banking eingeben, verwenden Sie die AES-Verschlüsselung. Viele beliebte Anwendungen wie Facebook und Snapchat verwenden ihn ebenfalls. Haben Sie schon einmal eine Datei mit WinZip oder RAR komprimiert? Auch das ist AES-Verschlüsselung.
Das KRYPTO-System verwendet AES-Verschlüsselung, um Datenübertragungen zwischen verschiedenen Teilen des Systems zu schützen. Zwischen dem ATRIUM-Webserver und dem Controller, dem Controller und dem Leser sowie dem Leser und dem Ausweis sind die Daten gesichert. Dies ist eine ideale Lösung für Hochsicherheitsumgebungen wie Banken und Behörden.