Алгоритм AES (Advanced Encryption Standard)
| Алгоритм AES (Advanced Encryption Standard) — це симетричний криптографічний алгоритм, що використовується для шифрування та дешифрування даних. Він є стандартом шифрування, затвердженим Національним інститутом стандартів і технологій США (NIST) у 2001 році для заміни старого алгоритму DES (Data Encryption Standard). | |
| Симетричність | AES використовує один і той самий ключ як для шифрування, так і для дешифрування даних. |
| Розмір ключа | AES підтримує три варіанти довжини ключа: 128 біт, 192 біт, 256 біт. |
| Шифрування блоку | Алгоритм працює з блоками даних розміром 128 біт (16 байт). |
| Застосування | • Захист даних у файлових системах (наприклад, BitLocker, FileVault). • Зашифровані з’єднання (наприклад, SSL/TLS для захисту веб-сайтів). • VPN та безпечні мережеві протоколи. • Зашифровані пристрої (мобільні телефони, жорсткі диски). • Зберігання та передача фінансової інформації (банківські системи). |
| Переваги AES | • Висока безпека: AES вважається одним із найбезпечніших і найефективніших алгоритмів шифрування в світі. • Швидкість: AES швидкий і ефективний, працює на багатьох різних платформах. • Гнучкість: Підтримка різної довжини ключа дає можливість вибору рівня безпеки. • Стандартизований алгоритм: AES затверджений урядами багатьох країн і використовується в численних стандартах безпеки, таких як SSL/TLS, IPsec, VPN. |
| AES — це основний стандарт шифрування, який використовується для забезпечення конфіденційності в сучасному світі і залишається на передовій в криптографії завдяки своїй високій безпеці та ефективності. | |
Алгоритм DES (Data Encryption Standard)
| Алгоритм DES (Data Encryption Standard) — це симетричний криптографічний алгоритм, який широко використовувався для шифрування даних. Він був розроблений в середині 1970-х років в IBM та вперше прийнятий як стандарт шифрування в США на початку 1977 року Національним інститутом стандартів і технологій США (NIST). | |
| Симетричність | DES використовує один і той самий ключ як для шифрування, так і для дешифрування даних. |
| Розмір ключа | DES використовує 56-бітний ключ для шифрування даних. |
| Шифрування блоку | DES працює з блоками даних розміром 64 біти (8 байт). |
| Слабкість DES | Довжина ключа: 56 бітів виявилася занадто малим розміром для сучасних вимог безпеки. За допомогою сучасних методів (наприклад, атаки “перебиранням” або brute-force) можна за досить короткий час підібрати ключ, тому DES вже не вважається безпечним для шифрування важливих даних. |
| Криптоаналіз: DES піддається різним типам атак, зокрема диференційному криптоаналізу і лінійному криптоаналізу, що дозволяє знизити ефективність алгоритму в порівнянні з іншими сучасними стандартами. | |
| Висновок | DES був основним стандартом шифрування в США протягом кількох десятиліть і широко використовувався для захисту даних в банківських та урядових системах. Однак, через вразливості, на початку 2000-х років було прийнято рішення замінити DES більш безпечним алгоритмом — AES (Advanced Encryption Standard), який використовує довші ключі та більш складні методи шифрування. Вже в 1999 році було продемонстровано, що DES можна зламати за допомогою спеціалізованого обладнання, що підтримує перебір всіх можливих ключів за кілька днів. Таким чином, DES більше не використовується в сучасних критичних системах через його слабкість до атак, але він все ще може зустрічатися в деяких старих системах чи в навчальних цілях. |
3DES (Triple DES, або TDEA — Triple Data Encryption Algorithm)
| 3DES (Triple DES, або TDEA — Triple Data Encryption Algorithm) — це симетричний криптографічний алгоритм, який є вдосконаленою версією стандарту DES (Data Encryption Standard). 3DES був розроблений для того, щоб підвищити рівень безпеки DES, який став уразливим через коротку довжину ключа (56 біт) та прогрес у розвитку обчислювальних потужностей для атак перебиранням. | |
| Потрійне шифрування | Як зрозуміло з назви, алгоритм 3DES виконує шифрування даних три рази з використанням трьох різних ключів, що робить його значно безпечнішим за стандартний DES. Це також збільшує ефективність шифрування порівняно з використанням окремих алгоритмів. |
| Розмір ключа | 3DES може використовувати кілька варіантів довжини ключа: 112 біт: Використовуються два різні ключі (один для першого шифрування, другий для другого та перший знову для третього шифрування). 168 біт: Використовуються три різні ключі. |
| Шифрування блоку | Як і DES, 3DES шифрує дані блоками по 64 біти. Кожен блок даних шифрується і дешифрується окремо на кожному з етапів. |
| Безпека | 3DES забезпечує вищий рівень безпеки в порівнянні з DES завдяки використанню трьох окремих ключів. Але він все одно є менш ефективним та безпечним, ніж більш сучасні алгоритми, такі як AES (Advanced Encryption Standard). |
| Алгоритм 3DES надає безпеку еквівалентну 112 бітному ключу, хоча його слабкість у порівнянні з новими алгоритмами полягає в значно нижчій ефективності і меншому рівні захисту через більш вразливі етапи шифрування. | |
| Висновок | 3DES був розроблений для подолання вразливості DES. Його широко використовували в банківських і фінансових системах, а також в інших критичних додатках, де важливо було мати підвищений рівень безпеки без повної заміни DES в існуючих системах. З часом, завдяки появі нових стандартів шифрування, таких як AES, який є значно швидшим та більш безпечним, використання 3DES зменшилося. Наприклад, багато організацій і урядів перейшли на AES як більш сучасне і ефективне рішення. 3DES забезпечує набагато кращу безпеку, ніж звичайний DES, але все ще є менш ефективним, ніж сучасні алгоритми шифрування, такі як AES. |
Алгоритм Blowfish
| Алгоритм Blowfish — це симетричний блоковий шифр, розроблений Брюсом Шнайєром у 1993 році. Він був створений як швидкий і безпечний шифр, що може замінити старі алгоритми, такі як DES, і застосовуватися в умовах обмежених ресурсів. | |
| Блокова структура | Blowfish працює з 64-бітними блоками даних. Це означає, що дані, які потрібно зашифрувати, розбиваються на блоки по 64 біти, і кожен блок обробляється окремо. |
| Довжина ключа | Blowfish підтримує змінну довжину ключа, від 32 біт до 448 біт. Це дає користувачам гнучкість у виборі рівня безпеки: чим довший ключ, тим складніше зламати алгоритм. |
| Швидкість і ефективність | Blowfish є доволі швидким і ефективним для шифрування невеликих обсягів даних, тому його часто використовують в системах з обмеженими ресурсами (наприклад, вбудовані системи чи програми, що потребують швидкої обробки даних). |
| Безпека | Blowfish вважається більш безпечним шифром, хоча його 64-бітний блок може бути вразливим для деяких атак, таких як атаки на “колізії” для великих обсягів даних (наприклад, при шифруванні великих файлів). Незважаючи на це, на сьогоднішній день Blowfish все ж використовується, але зазвичай для менш чутливих задач і старих систем. |
| Недоліки | Одним з головних недоліків є те, що він використовує 64-бітний блок. В сучасних умовах блоки на 128 біт або більше є більш бажаними, оскільки вони забезпечують кращу стійкість до атак, таких як атак на колізії при обробці великих обсягів даних. |
| Порівняння | Blowfish зазвичай порівнюють з іншими алгоритмами, такими як AES (Advanced Encryption Standard). Хоча Blowfish має більшу гнучкість у довжині ключа і є швидким, AES є більш сучасним та має більшу довжину блоку (128 біт) і вищий рівень безпеки, тому він є кращим вибором для більшості нових застосувань. |
Алгоритм Twofish
| Twofish — це симетричний блочний шифр, розроблений Брюсом Шнайєром і його командою в 1998 році, як частина конкурсу на вибір нового стандарту шифрування для заміни DES. Twofish є вдосконаленою версією алгоритму Blowfish, і його особливість полягає в тому, що він підтримує більшу довжину ключа і забезпечує більш високий рівень безпеки. Twofish був одним із фіналістів конкурсу, але в кінцевому підсумку переможцем став алгоритм AES (Advanced Encryption Standard). | |
| Блокова структура | Twofish — це блочний шифр, який працює з 128-бітними блоками даних. Це означає, що кожен блок даних, який потрібно зашифрувати, має розмір 128 біт. |
| Довжина ключа | Twofish підтримує три варіанти довжини ключа: 128 біт, 192 біти, 256 біт. Це дає можливість вибору серед різних рівнів безпеки в залежності від потреби. |
| Стійкість до атак | Twofish є достатньо безпечним алгоритмом з точки зору теоретичної стійкості до криптоаналізу. Він має високу стійкість до сучасних атак, таких як лінійний і диференційний криптоаналіз. |
| Швидкість і ефективність | Twofish є доволі швидким при шифруванні даних, особливо коли використовується в апаратних реалізаціях. Він є ефективним навіть у пристроях з обмеженими ресурсами, хоча його складність у порівнянні з деякими іншими алгоритмами може бути вищою через використання численних матричних операцій і підготовки ключа. |
| Застосування | Twofish не став стандартом шифрування через перемогу AES, але він знайшов застосування в ряді програм і систем. Зокрема: • Шифрування даних: наприклад, у програмах для захисту файлів і даних. • VPN та інші системи безпеки: використовувався в деяких протоколах для захисту трафіку. |
| Порівняння | Twofish є досить схожим на Blowfish з точки зору принципу роботи, але значно потужнішим і гнучкішим: • Twofish має більшу довжину блоку (128 біт замість 64 біт у Blowfish). • Підтримує більш довгі ключі (до 256 біт). • Використовує складніші методи генерації ключів і більш складні операції на кожному раунді. |
В цьому відео поговоримо про:
00:00 AES
03:33 DES
06:31 3DES
10:53 Blowfish
16:10 Twofish