Definición de AES o Advanced Encryption Standard (cifrado)

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(Advanced Encryption Standard - AES). También conocido como Rijndael. Esquema de cifrado por bloques, que fue adoptado como estándar de cifrado por el gobierno estadounidense. Reemplaza progresivamente a su predecesor (DES y Triple DES). AES es uno de los algoritmos más utilizados en criptografía simétrica.

Fue anunciado el 26 de noviembre de 2001 por el NIST (Instituto Nacional de Estándares y Tecnología), luego de un proceso de estandarización que duró 5 años. Se transformó en estándar el 26 de mayo de 2002.

El cifrador fue desarrollado por Joan Daemen y Vincent Rijmen (de aquí su nombre original Rijndael), dos criptólogos de Bélgica, estudiantes de la Universidad Católica de Leuven.

AES es una red de sustitución-permutación, no una red de Feistel (como DES). AES también es mucho más rápido que DES, tanto en hardware como en software y además, requiere poca memoria.


Funcionamiento de AES

AES funciona en una matriz de 4×4 bytes que es llamada state.

- Expansión de la clave usando el esquema de claves de Rijndael.

- Etapa inicial:
AddRoundKey

- Rondas:
SubBytes
ShiftRows
MixColumns
AddRoundKey.

- Etapa final:
SubBytes
ShiftRows
AddRoundKey


SubBytes: se realiza una sustitución no lineal donde cada byte es reemplazado con otro de acuerdo a una tabla de búsqueda.


En la fase de SubBytes, cada byte en el state es reemplazado con su entrada en una tabla de búsqueda fija de 8 bits, S; bij = S(aij). Imagen de dominio público


ShiftRows: se realiza una transposición donde cada fila del «state» es rotada de manera cíclica un número determinado de veces.


En el paso ShiftRows, los bytes en cada fila del state son rotados de manera cíclica hacia la izquierda. El número de lugares que cada byte es rotado difiere para cada fila. Imagen de dominio público


MixColumns: operación de mezclado que opera en las columnas del «state», combinando los cuatro bytes en cada columna usando una transformación lineal


En el paso MixColumns, cada columna del state es multiplicada por un polinomio constante c(x). Imagen de dominio público


AddRoundKey: cada byte del «state» es combinado con la clave «round»; cada clave «round» se deriva de la clave de cifrado usando una iteración de la clave.


En el paso AddRoundKey, cada byte del state se combina con un byte de la subclave usando la operación XOR (⊕). Imagen de dominio público

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