Erinevus DES (andmete krüptimise standard) ja AES (täpsema krüptimise standard) vahel

Sisu

Võrdlusdiagramm
DES (andmete krüptimisstandard) määratlus
AES (täpsema krüptimise standard) määratlus
Järeldus:

DES (andmekrüptimisstandard) ja AES (täiustatud krüptimisstandard) on mõlemad sümmeetriline plokkšifr. DES-i puuduse ületamiseks võeti kasutusele AES. Kuna DES-i klahvide suurus on väiksem, on selle kolmekordse DES-i kasutuselevõtu vähem turvaline, kuid see osutub aeglasemaks. Seetõttu võttis AES hiljem kasutusele Riiklik Standardi- ja Tehnoloogiainstituut. Põhiline erinevus DES ja AES vahel on see, et DES tavaline plokk jagatakse enne põhialgoritmi käivitumist kaheks pooleks, samas kui sisse AES kogu plokk töödeldakse šifri saamiseks.

Allpool näidatud võrdlusdiagrammi abil arutame veel mõnda erinevust DES ja AES vahel.

Võrdlusdiagramm
Definitsioon
Peamised erinevused
Järeldus

Võrdlusdiagramm


Võrdluse alus	DES (andmete krüptimise standard)	AES (täiustatud krüptimisstandard)
Põhiline	DES-is jagatakse andmeplokk kaheks pooleks.	AES-is töödeldakse kogu andmeplokki ühe maatriksina.
Põhimõte	DES-i töö Feistel Cipheri struktuuri kallal.	AES töötab asendamise ja permutatsiooni põhimõttel.
Tavaline	Tavaline on 64 bitti	Tavaline võib olla 128 192 või 256 bitti
Võtme suurus	DES-ga võrreldes AES-ga on võtme suurus väiksem.	AES-ga võrreldes on klahvi suurus suurem.
Ümmargused	16 ringi	10 vooru 128-bitise algo jaoks 12 vooru 192-bitise algo jaoks 14 vooru 256-bitise algo jaoks
Ümarnimed	Expansion Permutation, Xor, S-box, P-box, Xor ja Swap.	Alambaadid, käiguvahetused, veergude segamine, lisavõtmed.
Turvalisus	DES-il on väiksem võti, mis pole nii turvaline.	AES-il on suhteliselt suur salajane võti, seega turvalisem.
Kiirus	DES on suhteliselt aeglasem.	AES on kiirem.

DES (andmete krüptimisstandard) määratlus

Andmete krüptimise standard (DES) on a sümmeetriline võtmeplokk mille võttis vastu Riiklik standardite ja tehnoloogia instituut aastal 1977. DES põhineb Feisteli struktuur kus tasandik on jagatud kaheks pooleks. DES võtab sisendina 64-bitise liht- ja 56-bitise võtmena 64-bitise Cipheri.

Alloleval joonisel näete tavalise krüptimist DES-i abil. Algselt läbib 64-bitine tasand algse permutatsiooni, mis korraldab bitid ümber 64-bitise permuteeritud sisendi saamiseks. Nüüd jaguneb see 64-bitine permuteeritud sisend kaheks pooleks, st 32-bitine vasak osa ja 32-bitine parempoolne osa. Mõlemad osad läbivad kuusteist ringi, kus igal ringil on samad funktsioonid. Pärast kuueteistkümne vooru lõppu tehakse lõplik permutatsioon ja saadakse 64-bitine šifr.

Iga voor sisaldab järgmisi funktsioone:

Laienemise permutatsioon: Siin laiendatakse 32-bitist parempoolset osa, moodustades 48-bitise parempoolse osa.
Xor: 48-bitine parem osa on Xor koos 48-bitise alamvõtmega, mis saadakse 56-bitisest võtmest, mille tulemuseks on 48-bitine väljund.
S-kast: Xori sammul saadud 48-bitine väljund vähendatakse uuesti 32-bitiseks.
P-kast: Siin permuteeritakse uuesti S-boxist saadud 32-bitist tulemust, mille tulemuseks on 32-bitine permuteeritud väljund.

AES (täpsema krüptimise standard) määratlus

Täiustatud krüptimisstandard (AES) on ka sümmeetriline võtmeplokk. AES avaldati 2001 poolt Riiklik standardite ja tehnoloogia instituut. DESi asendamiseks võeti kasutusele AES, kuna DES kasutab väga väikest šifri võtit ja algoritm oli üsna aeglane.

AES algoritm võtab 128-bitise liht- ja 128-bitise salajase võtme, mis koos moodustab 128-bitise ploki, mida on kujutatud ruutmaatriksina 4 X 4. See 4 X 4 ruutmaatriks läbib esialgse muundamise. Sellele etapile järgneb 10 vooru. Nende hulgas 9 vooru sisaldavad järgmisi etappe:

Subbytes: See kasutab S-kasti, mille abil ta teeb kogu ploki (maatriksi) baitide kaupa asendamise.
Vahetuste read: Maatriksi read nihutatakse.
Veergude segamine: Maatriksi veerge segatakse paremalt vasakule.
Lisage ümmargused võtmed: Siin, täidetakse praeguse ploki Xor ja laiendatud võti.

Viimane kümnes voor hõlmab ainult alambaidid, tõstuklahvid ja ümarklahvide lisamise etapid ning pakub 16 baiti (128-bitist) šifrit.

Põhiline erinevus DES-i ja AES-i vahel on see, et DES-i plokk jagatakse enne edasist töötlemist kaheks pooleks, samas kui AES-is töödeldakse kogu plokki šifri saamiseks.
DES-algoritm töötab Feistel Cipheri põhimõttel ning AES-algoritm töötab asendus- ja permutatsioonipõhimõttel.
DESi võtme suurus on 56 bitti, mis on suhteliselt väiksem kui AES-l, millel on 128 192 või 256 bitist salajast võtit.
DES voorud hõlmavad laiendamise permutatsiooni, Xorit, S-kasti, P-kasti, Xorit ja Swap-i. Teisest küljest hõlmavad AES-i voorud alambaate, nihkeid, veergude segamist, lisaklahve.
DES on vähem turvaline kui AES väikese võtme suuruse tõttu.
AES on suhteliselt kiirem kui DES.