Como funciona o algoritmo de criptografia AES?

O algoritmo AES (Advanced Encryption Standard) é uma criptografia simétrica que utiliza blocos de dados para proteger informações confidenciais. Ele foi selecionado como um padrão pelo Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) dos EUA.

O AES opera em blocos de 128 bits de dados, dividindo-os em diferentes passos para alcançar a criptografia. Existem três tamanhos de chave possíveis: 128 bits, 192 bits e 256 bits. Quanto maior o tamanho da chave, maior a segurança do algoritmo.

Aqui estão os principais passos do algoritmo AES:

  1. SubBytes: Substitui cada byte do bloco de dados por um byte específico, usando uma tabela de substituição. Essa etapa tem o objetivo de confundir os padrões e proteger a criptografia.

  2. ShiftRows: Realiza um deslocamento nos bytes de cada linha do bloco de dados. Cada linha é deslocada para a esquerda em um número específico de posições. Essa etapa garante que nenhum padrão seja mantido nos blocos de dados.

  3. MixColumns: Realiza uma combinação linear das colunas do bloco de dados. Cada coluna é multiplicada por uma matriz fixa para misturar os bytes e tornar a criptografia mais forte.

  4. AddRoundKey: Realiza uma operação de soma bit a bit entre o bloco de dados e uma chave de criptografia que é derivada da chave mestra fornecida. Essa etapa é repetida várias vezes, dependendo do tamanho da chave.

Esses passos são repetidos várias vezes para alcançar mais camadas de segurança. A quantidade de repetições é determinada pelo tamanho da chave, onde tamanhos maiores significam mais repetições.

O uso do AES é amplamente adotado por sua segurança e eficiência comprovadas. É amplamente utilizado em diferentes aplicações, como segurança de rede, proteção de informações pessoais e até mesmo em criptomoedas.

Um exemplo prático do AES pode ser o uso de criptografia AES na comunicação de um aplicativo bancário. A comunicação entre o aplicativo e o servidor do banco pode ser protegida usando o AES. O aplicativo pode criptografar os dados sensíveis, como números de conta e senhas, usando uma chave AES específica e, em seguida, enviar esses dados criptografados para o servidor do banco. O servidor do banco, por sua vez, pode descriptografar esses dados usando a mesma chave AES e processá-los com segurança.