Der Advanced Encryption Standard (AES) ist ein kryptografischer Algorithmus, der 2001 vom US-amerikanischen National Institute of Standards and Technology (NIST) entwickelt wurde. Dabei handelt es sich um eine Blockverschl\u00fcsselung mit symmetrischem Schl\u00fcssel, die weltweit bei der Verschl\u00fcsselung elektronischer Daten weit verbreitet ist.<\/p>\n
Die Anf\u00e4nge von AES lassen sich bis in die sp\u00e4ten 1990er Jahre zur\u00fcckverfolgen, als das NIST nach einem Nachfolger f\u00fcr den veralteten Data Encryption Standard (DES) suchte. NIST erkannte den wachsenden Bedarf an robuster Verschl\u00fcsselung, um den Anforderungen der zunehmend vernetzten digitalen Welt gerecht zu werden, und k\u00fcndigte 1997 eine Ausschreibung f\u00fcr einen neuen Verschl\u00fcsselungsstandard an.<\/p>\n
Bei dem Auswahlverfahren handelte es sich um einen weltweiten Wettbewerb, der der \u00f6ffentlichen Pr\u00fcfung und Kommentierung offen stand und darauf abzielte, Transparenz und Vertrauen in den neuen Standard zu gew\u00e4hrleisten. Nach gr\u00fcndlicher Analyse und umfassender Kryptoanalyse wurde 2001 ein von zwei belgischen Kryptographen, Vincent Rijmen und Joan Daemen, vorgeschlagener Algorithmus \u2013 bekannt als Rijndael \u2013 als neuer Standard ausgew\u00e4hlt.<\/p>\n
AES ist, wie bereits erw\u00e4hnt, eine Blockverschl\u00fcsselung mit symmetrischem Schl\u00fcssel, was bedeutet, dass sowohl f\u00fcr den Verschl\u00fcsselungs- als auch f\u00fcr den Entschl\u00fcsselungsprozess derselbe Schl\u00fcssel verwendet wird. Im Gegensatz zu seinem Vorg\u00e4nger DES, der eine feste Blockgr\u00f6\u00dfe von 64 Bit und eine Schl\u00fcsselgr\u00f6\u00dfe von 56 Bit hatte, bietet AES mehr Flexibilit\u00e4t bei Blockgr\u00f6\u00dfe und Schl\u00fcsselgr\u00f6\u00dfe. AES wurde f\u00fcr die Verarbeitung von 128-Bit-Bl\u00f6cken mit Schl\u00fcsselgr\u00f6\u00dfen von 128, 192 und 256 Bit entwickelt.<\/p>\n
Um eine robuste Sicherheit zu bieten, arbeitet AES mit einer Reihe von Transformationen, die Klartext (Eingabedaten) in Chiffretext (verschl\u00fcsselte Daten) umwandeln. Zu diesen Transformationen geh\u00f6ren Substitution, Permutation, Mischung und Schl\u00fcsseladdition, die \u00fcber mehrere Runden angewendet werden.<\/p>\n
AES funktioniert \u00fcber eine vorgegebene Anzahl von Zyklen, die \u201eRunden\u201c genannt werden. F\u00fcr einen 128-Bit-Schl\u00fcssel gibt es 10 Runden; f\u00fcr einen 192-Bit-Schl\u00fcssel 12 Runden; und f\u00fcr einen 256-Bit-Schl\u00fcssel 14 Runden. Jede Runde umfasst vier verschiedene Transformationsfunktionen:<\/p>\n
In der letzten Runde wird der MixColumns-Schritt aus technischen Gr\u00fcnden weggelassen, um die Entschl\u00fcsselung m\u00f6glich zu machen.<\/p>\n
AES zeichnet sich durch seine einzigartigen Eigenschaften aus:<\/p>\n
AES gibt es haupts\u00e4chlich in drei Varianten, abh\u00e4ngig von der L\u00e4nge des im Ver- und Entschl\u00fcsselungsprozess verwendeten Schl\u00fcssels:<\/p>\n