تشفير AES (Rijndael) هو معيار تشفير مستخدم على نطاق واسع يستخدم خوارزمية مفتاح متماثل لتشفير البيانات وفك تشفيرها بشكل آمن. يتم استخدامه لحماية المعلومات الحساسة مثل كلمات المرور وأرقام بطاقات الائتمان وغيرها من البيانات السرية.
تشفير AES (المعروف أيضًا باسم Rijndael) هو طريقة للحفاظ على أمان المعلومات عن طريق خلطها بحيث لا يتمكن سوى الأشخاص الذين لديهم المفتاح من فك رموزها وقراءتها. إنه مثل رمز سري لا يعرف كيفية اختراقه إلا أنت وأصدقاؤك. يتم استخدامه لحماية المعلومات الحساسة مثل كلمات المرور وأرقام بطاقات الائتمان والبيانات المهمة الأخرى.
تشفير AES ، المعروف أيضًا باسم Rijndael ، هو خوارزمية تشفير قوية تستخدم لحماية البيانات الحساسة. إنها خوارزمية تشفير كتلة متناظرة بحجم كتلة / قطعة 128 بت ويمكنها استخدام مفاتيح 128 أو 192 أو 256 بت. يستخدم تشفير AES على نطاق واسع في العديد من التطبيقات ، بما في ذلك الاتصال الآمن وتشفير الملفات وتخزين البيانات.
تعتبر خوارزمية تشفير AES واحدة من أكثر طرق التشفير المتاحة اليوم أمانًا. إنه بديل لمعيار تشفير البيانات القديم والضعيف (DES) وقد تبنته حكومة الولايات المتحدة كخوارزمية تشفير المفتاح المتماثل القياسي. تكمن قوة تشفير AES في قدرته على توفير مستوى عالٍ من الأمان مع الحفاظ على سرعات معالجة سريعة ، مما يجعله خيارًا مثاليًا للعديد من التطبيقات.
ما هو تشفير AES؟
تشفير AES ، المعروف أيضًا بمعيار التشفير المتقدم، عبارة عن خوارزمية تشفير مفتاح متماثل تُستخدم على نطاق واسع لحماية البيانات الحساسة من خلال استخدام بروتوكولات التشفير المعتمدة. يعتبر المعيار العالمي للتشفير ويستخدمه الوكالات الحكومية والشركات والأفراد على حد سواء لحماية المعلومات من الوصول غير المصرح به.
تاريخنا
تم تطوير خوارزمية تشفير AES من قبل اثنين من خبراء التشفير البلجيكيين ، جوان دايمن وفينسنت ريجمين ، في أواخر التسعينيات. تم اختياره من قبل المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) في عام 1990 كبديل لمعيار تشفير البيانات القديم (DES) وخوارزميات التشفير الثلاثية DES.
نبذة
AES هي خوارزمية تشفير كتلة تقوم بتشفير البيانات في كتل ذات حجم ثابت ، بأحجام كتل 128 أو 192 أو 256 بت. يستخدم الجدول الزمني الرئيسي لإنشاء سلسلة من المفاتيح المستديرة ، والتي تُستخدم بعد ذلك لتشفير كل كتلة من البيانات في سلسلة من الجولات. تستخدم خوارزمية AES مجموعة من عمليات الاستبدال والتبديل والخلط لتوفير تشفير قوي مقاوم لهجمات تحليل التشفير.
تعتمد خوارزمية تشفير AES على تشفير كتلة Rijndael ، الذي تم تطويره بواسطة Daemen و Rijmen. إنها خوارزمية مفتاح متماثل ، مما يعني أنه يتم استخدام نفس المفتاح لكل من التشفير وفك التشفير. تستخدم خوارزمية AES عملية توسيع المفتاح لإنشاء مجموعة من المفاتيح المستديرة من المفتاح الأصلي ، والتي تُستخدم بعد ذلك لتشفير كل كتلة من البيانات.
تتضمن خوارزمية AES العديد من المكونات الرئيسية ، بما في ذلك S-box ، الذي يستخدم لإجراء عمليات الاستبدال على البيانات ، وعملية Add Round Key ، التي تجمع البيانات مع المفتاح الدائري. تتضمن الخوارزمية أيضًا عمليات Shift Rows و Mix Columns ، والتي يتم استخدامها لتوفير مزيد من الانتشار والارتباك للبيانات.
بشكل عام ، يعد تشفير AES بروتوكول تشفير آمنًا وفعالًا للغاية يستخدم على نطاق واسع لحماية البيانات الحساسة في مجموعة متنوعة من التطبيقات ، بما في ذلك شبكات VPN ومديرو كلمات المرور والمزيد. مع أحجام كتل تصل إلى 256 بت ، توفر AES تشفيرًا قويًا مقاومًا للقوة الغاشمة وهجمات المفاتيح ذات الصلة ، مما يجعلها خيارًا شائعًا لتأمين البيانات في مجموعة واسعة من البيئات.
خوارزمية ريجنديل
خوارزمية Rijndael هي خوارزمية تشفير مفتاح متماثل تم اختيارها كخوارزمية تشفير قياسية من قبل المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) في عام 2001. تم تطويرها من قبل اثنين من خبراء التشفير البلجيكيين ، Joan Daemen و Vincent Rijmen ، ويعرف أيضًا باسم معيار التشفير المتقدم (AES).
المطورون
طور Joan Daemen و Vincent Rijmen خوارزمية Rijndael في أواخر التسعينيات كاستجابة للحاجة إلى خوارزمية تشفير أكثر أمانًا. قاموا بتقديمه إلى مسابقة NIST لمعيار تشفير جديد في عام 1990 ، وتم اختياره في النهاية ليكون الفائز في عام 1998.
طول المفتاح
تدعم خوارزمية Rijndael ثلاثة أطوال مفاتيح مختلفة: 128 و 192 و 256 بت. كلما زاد طول المفتاح ، زاد أمان التشفير. يتم تحديد طول المفتاح من خلال عدد الدورات المستخدمة في عملية التشفير.
مقاس الكتله
تستخدم خوارزمية Rijndael تشفير كتلة بحجم كتلة 128 بت. هذا يعني أنه يقوم بتشفير البيانات في كتل من 128 بت في المرة الواحدة. يعد حجم الكتلة عاملاً مهمًا في أمان الخوارزمية ، حيث أن حجم الكتلة الأكبر يجعل من الصعب على المهاجمين العثور على أنماط في البيانات المشفرة.
جولات
تستخدم خوارزمية Rijndael عددًا متغيرًا من الجولات اعتمادًا على طول المفتاح. يستخدم 10 جولات لمفتاح 128 بت ، و 12 جولة لمفتاح 192 بت ، و 14 جولة لمفتاح 256 بت. كلما زاد عدد الجولات المستخدمة في عملية التشفير ، زاد أمان التشفير.
اس بوكس
تستخدم خوارزمية Rijndael مربع الاستبدال (S-Box) لاستبدال القيم في عملية التشفير. S-Box هو جدول قيم يتم استخدامه لاستبدال قيم الإدخال في عملية التشفير. تم تصميم S-Box ليكون مقاومًا للهجمات ، مثل تحليل الشفرات الخطي والتفاضلي.
باختصار ، خوارزمية Rijndael هي خوارزمية تشفير مفتاح متماثل تستخدم تشفير كتلة بحجم كتلة 128 بت. وهو يدعم ثلاثة أطوال مفاتيح مختلفة ، ويستخدم عددًا متنوعًا من الجولات حسب طول المفتاح. يستخدم S-Box لاستبدال القيم في عملية التشفير وهو مصمم لمقاومة الهجمات.
تنفيذ تشفير AES
عندما يتعلق الأمر بتنفيذ تشفير AES ، فهناك بعض العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها. وتشمل هذه أحجام المفاتيح ، والحالة ، وكتلة التشفير.
الأحجام الرئيسية
يستخدم تشفير AES مفاتيح 128 أو 192 أو 256 بت. كلما كان حجم المفتاح أكبر ، كان التشفير أكثر أمانًا. ومع ذلك ، تتطلب أحجام المفاتيح الكبيرة أيضًا مزيدًا من قوة المعالجة ويمكن أن تبطئ عملية التشفير.
الولايه او المحافظه
تشير الحالة في تشفير AES إلى الحالة الحالية للبيانات التي يتم تشفيرها. يتم تمثيل الحالة كمصفوفة من البايت ، مع تحديد عدد الصفوف والأعمدة حسب حجم المفتاح. يتم تعديل الحالة خلال عملية التشفير باستخدام سلسلة من العمليات الحسابية.
كتلة التشفير
تشفير AES هو تشفير كتلة ، مما يعني أنه يقوم بتشفير البيانات في كتل ذات حجم ثابت. حجم الكتلة لـ AES هو دائمًا 128 بت. قبل التشفير ، يتم تقسيم النص العادي إلى كتل 128 بت. يتم بعد ذلك تشفير كل كتلة باستخدام المفتاح وسلسلة من العمليات الحسابية.
للتلخيص ، يتم تنفيذ تشفير AES باستخدام مفاتيح 128 أو 192 أو 256 بت. يتم تمثيل حالة البيانات التي يتم تشفيرها كمصفوفة من البايت ، والتي يتم تعديلها خلال عملية التشفير باستخدام العمليات الحسابية. تشفير AES هو تشفير كتلة يقوم بتشفير البيانات في كتل ذات حجم ثابت من 128 بت.
مشكلات أمان تشفير AES
IV
إحدى مشكلات الأمان في تشفير AES هي استخدام متجهات التهيئة (IVs). IVs هي قيم عشوائية يتم دمجها مع مفتاح التشفير لإنشاء تسلسل تشفير فريد. ومع ذلك ، إذا تم استخدام نفس IV لجلسات تشفير متعددة ، فقد يؤدي ذلك إلى ثغرات أمنية. يمكن للمهاجمين استخدام IVs المتكررة لفك التشفير والوصول إلى البيانات الحساسة.
لتجنب هذه المشكلة ، يجب أن يستخدم تشفير AES IV مختلفًا لكل جلسة تشفير. يجب أن يكون IV غير متوقع وعشوائي. الطريقة الموصى بها لتوليد IVs هي استخدام مولد رقم عشوائي آمن.
هجمات تحليل الشفرات
تعد هجمات تحليل التشفير مشكلة أمنية أخرى في تشفير AES. تحليل التشفير هو دراسة أنظمة التشفير بهدف إيجاد نقاط الضعف التي يمكن استغلالها لكسر التشفير.
واحدة من أكثر هجمات تحليل الشفرات شيوعًا هي هجوم القوة الغاشمة. يتضمن هذا الهجوم تجربة كل مفتاح ممكن حتى يتم العثور على المفتاح الصحيح. ومع ذلك ، تم تصميم تشفير AES ليكون مقاومًا لهجمات القوة الغاشمة.
نوع آخر من هجوم تحليل الشفرات هو هجوم القناة الجانبية. يتضمن هذا الهجوم استغلال نقاط الضعف في تنفيذ خوارزمية التشفير بدلاً من محاولة كسر التشفير نفسه. على سبيل المثال ، قد يستخدم المهاجم تحليل الطاقة لتحديد المفتاح عن طريق قياس استهلاك الطاقة للجهاز أثناء التشفير.
لمنع هجمات تحليل التشفير ، يجب أن يستخدم تشفير AES مفتاحًا قويًا وأن ينفذ خوارزمية التشفير بشكل صحيح. من المهم أيضًا استخدام أجهزة وبرامج آمنة للحماية من هجمات القنوات الجانبية.
بشكل عام ، يعد تشفير AES شكلاً آمنًا من أشكال التشفير يُستخدم على نطاق واسع لحماية البيانات الحساسة. ومع ذلك ، من المهم أن تكون على دراية بقضايا الأمان المحتملة واتخاذ خطوات للتخفيف منها. باستخدام مفاتيح قوية ، وأجهزة IV غير متوقعة ، وأجهزة وبرامج آمنة ، يمكن أن يوفر تشفير AES حماية موثوقة ضد الوصول غير المصرح به إلى البيانات الحساسة.
الموارد
يستخدم تشفير AES على نطاق واسع في العديد من التطبيقات ، بما في ذلك متصفحات الويب وتطبيقات المراسلة وبرامج ضغط الملفات. فيما يلي بعض الموارد التي يمكن أن تساعدك في معرفة المزيد حول تشفير AES وكيفية استخدامه:
نيست
المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) مسؤول عن تطوير معيار تشفير AES والحفاظ عليه. يوفر موقع الويب الخاص بهم معلومات مفصلة حول AES ، بما في ذلك المواصفات الفنية وإجراءات الاختبار وإرشادات التنفيذ. يمكنك أيضًا العثور على قائمة بتطبيقات AES والموردين المعتمدين على موقع الويب الخاص بهم.
الدروس على الانترنت
هناك العديد من البرامج التعليمية والدورات التدريبية عبر الإنترنت التي يمكن أن تساعدك على تعلم كيفية استخدام تشفير AES. تتضمن بعض الموارد الشائعة Codecademy و Udemy و Coursera. تغطي هذه الدورات مجموعة من الموضوعات ، من مفاهيم التشفير الأساسية إلى تقنيات التشفير المتقدمة. العديد من هذه الدورات مجانية أو منخفضة التكلفة ، مما يجعلها في متناول أي شخص مهتم بالتعرف على تشفير AES.
القدرة الحاسوبية
يعتمد تشفير AES على خوارزميات رياضية معقدة لتأمين البيانات. مع استمرار زيادة قوة الحوسبة ، من المهم التأكد من أن تشفير AES يظل آمنًا ضد الهجمات. يعمل الباحثون والمطورون باستمرار على تحسين AES وتطوير طرق تشفير جديدة يمكنها تحمل أحدث تقنيات الحوسبة.
متصفحات الويب
تستخدم متصفحات الويب تشفير AES لتأمين البيانات المنقولة عبر الإنترنت. معظم متصفحات الويب الحديثة ، بما في ذلك Google يستخدم Chrome و Firefox و Microsoft Edge تشفير AES لحماية بيانات المستخدم. يضمن ذلك عدم اعتراض المعلومات الحساسة ، مثل كلمات المرور وأرقام بطاقات الائتمان ، من قبل المتسللين أو الجهات الخبيثة الأخرى.
في الختام ، يعد تشفير AES أداة قوية لتأمين البيانات في مختلف التطبيقات. من خلال معرفة المزيد حول AES وكيفية استخدامها ، يمكنك المساعدة في حماية بياناتك من الوصول غير المصرح به والتأكد من أن معلوماتك تظل آمنة.
أكثر قراءة
تشفير AES (Rijndael) هو خوارزمية تشفير كتلة متناظرة تستخدم لتشفير البيانات الإلكترونية. تم تأسيسه من قبل المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتكنولوجيا (NIST) في عام 2001 ويعتبر أحد أفضل بروتوكولات التشفير المتاحة. تشفير AES هو نوع مختلف من تشفير كتلة Rijndael الذي طوره اثنان من خبراء التشفير البلجيكيين ، Joan Daemen و Vincent Rijmen. تقوم الخوارزمية بتحويل الكتل الفردية من البيانات باستخدام مفاتيح 128 أو 192 أو 256 بت وربطها معًا لتشكيل النص المشفر. (مصدر: أخبار الإنترنت, ويكيبيديا)
شروط أمان السحابة ذات الصلة