خوارزمية التشفير المتقدم AES

خوارزمية التشفير المتقدم AES

خوارزمية التشفير المتقدم (AES) عبارة عن تشفير كتلة متماثل تستخدمه حكومة الولايات المتحدة لحماية المعلومات السرية. يتم تطبيق AES في البرامج والأجهزة في جميع أنحاء العالم لتشفير البيانات الحساسة. إنه ضروري لأمن الشبكة الحكومية والأمن السيبراني وحماية البيانات الإلكترونية.

كيف تعمل خوارزمية التشفير المتقدم AES

يتضمن AES ثلاثة أنواع من التشفيرات: AES-128 و AES-192 و AES-256.

يستخدم AES-128 مفتاح طوله 128 بت لتشفير وفك تشفير الرسائل. بينما يستخدم AES-192 و AES-256 مفاتيح أطوالها 192 و 256 بت على التوالي، لتشفير وفك تشفير الرسائل. تقوم كل خوارزمية بتشفير وفك تشفير البيانات في كتل حجمها 128 بت باستخدام مفاتيح تشفير 128 و 192 و 256 بت على التوالي.

في التشفير المتماثل تستخدم الشفرات نفس المفتاح للتشفير وفك التشفير، لذلك يجب على المرسل والمستقبل استخدام نفس المفتاح السري. تصنف الحكومة المعلومات في ثلاث فئات: سرية(Confidential) أو سرية(Secret) أو فائقة السرية(Top Secret). يمكن استخدام جميع أطوال المفاتيح لحماية المستويين (Confidential, Secret). بينما تتطلب المعلومات فائقة السرية(Top Secret) أطوال مفاتيح 192 أو 256 بت.

هناك 10 جولات تشفير لمفاتيح 128 بت و 12 جولة تشفير لمفاتيح 192 بت و 14 جولة لمفاتيح 256 بت. تتكون الجولة من العديد من خطوات المعالجة التي تشمل الاستبدال و التحويل وخلط النص الصريح المدخل وتحويله إلى الناتج النهائي المشفر. تحدد خوارزمية التشفير المتقدم AES التحويلات التي يجب إجراؤها على البيانات المخزنة في مصفوفة.

  • تتمثل الخطوة الأولى في التشفير بوضع البيانات في مصفوفة.
  • وبعد ذلك، تتكرر تحويلات التشفير عبر جولات تشفير متعددة.
  • التحويل الأول في تشفير AES هو استبدال البيانات باستخدام جدول الاستبدال.
  • يزيح التحويل الثاني صفوف البيانات، ويخلط التحويل الثالث الأعمدة.
  • يتم إجراء التحويل الأخير على كل عمود باستخدام جزء مختلف من مفتاح التشفير.
  • تحتاج المفاتيح الأطول إلى جولات تشفير أكثر لإنجازها.

ميزات خوارزمية التشفيرالمتقدم AES

حدد المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجياNIST أن خوارزمية التشفير المتقدم AES الجديدة يجب أن تكون عبارة عن تشفير كتلة قادر على التعامل مع كتل 128 بت، باستخدام مفاتيح بحجم 128 و 192 و256 بت. تضمنت الميزات الأخرى لخوارزمية AES ما يلي:

  • الحماية: تمتلك خوارزمية AES القدرة على مقاومة الهجمات بشكل أفضل من خوارزميات التشفير الأخرى.
  • التكلفة:تشمل هذه الخوارزمية نطاق عالمي غير محدود وخالي من حقوق الملكية.
  • التنفيذ: تتميز خوارزمية AES بالمرونة وهي مناسبة تمامًا عند تنفيذها في الأجهزة والبرامج.

الفرق بين AES-128 و AES-256

بشكل عام، يعتبر خبراء الأمن أن AES آمن ضد هجمات القوة الغاشمة، حيث يتم فحص جميع مجموعات المفاتيح الممكنة حتى يتم العثور على المفتاح الصحيح. ومع ذلك، يجب أن يكون حجم المفتاح المستخدم للتشفير كبيرًا بما يكفي بحيث لا يمكن اختراقه بواسطة أجهزة الكمبيوتر الحديثة التي تتميز بسرعات معالجة عالية.

يعد مفتاح تشفير 256 بت أكثر صعوبة على هجمات القوة الغاشمة مقارنة بمفتاح 128 بت. ومع ذلك، التشفير بمفتاح 128 بت يستغرق وقتًا طويلاً للتخمين، ويحتاج  قوة معالجة كبيرة، لذلك من غير المرجح أن يعاني أي مشكلة في المدى المنظور. حيث سيحتاج المتسلل إلى استخدام الحوسبة الكمومية لتوليد القوة الغاشمة اللازمة.

تتطلب مفاتيح 256 بت قدرًا هائلاً من قوة المعالجة ويمكن أن تستغرق وقتًا أطول للتنفيذ. لذلك عندما تكون قوة المعالجة محدودة وخاصة على الأجهزة الصغيرة يصبح زمن الاستجابة مصدر قلق، بالتالي من المحتمل أن تكون مفاتيح 128 بت خيارًا أفضل.

عندما يريد المتسللون الوصول إلى نظام ما، فإنهم سوف يستهدفون النقطة الأضعف، والتي لا تكون عادةً التشفير، بغض النظر عما إذا كان مفتاح 128 بت أو مفتاح 256 بت. يجب على المستخدمين التأكد من أن برنامج التشفير المستخدم ينفذ ما يريدون القيام به، وأنه يحمي بياناتهم بالطريقة المتوقعة منه وأن العملية بأكملها لا تحتوي على نقاط ضعف.

 أمن خوارزمية التشفير المتقدم AES

يؤكد خبراء الأمن أن خوارزمية التشفير المتقدم AES آمنة عند تنفيذها بشكلٍ صحيحٍ. مع ذلك، يجب حماية مفاتيح تشفير AES. حتى أكثر أنظمة التشفير انتشارًا يمكن أن تكون عرضة للخطر إذا تمكن أحد المتطفلين من الوصول إلى مفتاح التشفير. يعد استخدام كلمات مرور قوية ومصادقة متعددة العوامل (MFA) وجدران الحماية وبرامج مكافحة الفيروسات أمرًا بالغ الأهمية لأمن المؤسسة. يجب أيضًا تدريب الموظفين على طرق منع الهندسة الاجتماعية والهجمات الاحتيالية.

المصدر: هنا

عن الكاتب

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

Scroll to Top
نحن نستخدم ملفات تعريف الارتباط لنمنحك أفضل تجربة ممكنة على موقعنا. بالمتابعة في استخدام هذا الموقع، فإنك توافق على استخدامنا لملفات تعريف الارتباط.
قبول
سياسة الخصوصية