[h=1]AES[/h] AES (Advanced Encryption Standard; Gelişmiş Şifreleme Standardı), elektronik verinin şifrelenmesi için sunulan bir standarttır. Amerikan Hükümeti tarafından kabul edilen AES, uluslararası alanda da defacto şifreleme (kripto) standardı olarak kullanılmaktadır. DES'in (Data Encryption Standard - Veri Şifreleme Standardı) yerini almıştır. AES ile tanımlanan şifreleme algoritması, hem şifreleme hem de şifreli metni çözmede kullanılan anahtarların birbiriyle ilişkili olduğu, simetrik-anahtarlı bir algoritmadır. AES için şifreleme ve şifre çözme anahtarları aynıdır.
AES, ABD Ulusal Standart ve Teknoloji Enstitüsü(NIST) tarafından 26 Kasım 2001 tarihinde US FIPS PUB 197 kodlu dokümanla duyurulmuştur. Standartlaştırma 5 yıl süren bir zaman zarfında tamamlanmıştır. Bu süreçte AES adayı olarak 15 tasarım sunulmuş, tasarımlar güvenlik ve performans açısından değerlendirildikten sonra en uygun tasarım standart şifreleme algoritması olarak seçilmiştir. Federal hükumetin Ticaret Müsteşarının onayının ardından 26 Mayıs 2002 tarihinde resmi olarak etkin hale gelmiştir. Halihazırda birçok şifreleme paketinde yer alan algoritma Amerikan Ulusal Güvenlik Teşkilatı(NSA -National Security Agency) tarafından çok gizli bilginin şifrelenmesinde kullanımı onaylanan kamuya açık ilk şifreleme algoritmasıdır.
AES ile standartlaştırılan algoritma, esas olarak Vincent Rijmen ve Joan Daemen tarafından geliştirilen Rijndael algoritmasında bazı değişiklikler yapılarak oluşturulmuştur. Rijndael, geliştiricilerin isimleri kullanılarak elde edilen bir isimdir: RIJmen aNd DAEmen.
AES hakkında önemli bir nokta AES'in şifreleme standardının ismi olmasıdır. Ancak, pratik kullanımda AES, standartta belirtilen şifreleme algoritmasının yerine geçecek şekilde kullanılmaktadır. Kolaylık ve literatürle uyumlu olması açısından bu dokümanda da standartta belirtilen algoritma AES olarak anılacaktır.
SütunKarıştır(MixColumn) Adımı
Bu adımda her sütundaki dört bayt değeri tersi olan doğrusal bir dönüşüm kullanılarak birbirleriyle karıştırılır. SütunKarıştır fonksiyonu 4 bayt girdi alıp 4 bayt çıktı verir ve girdideki her baytın çıktıdaki her bayt değerini etkilemesini sağlar. SütunKarıştır işlemi, her sütunun sabit bir matrisle çarpılması işleminden oluşur. Bu sabit matris aşağıda verilmiştir:
Matris çarpması işlemi sonlu cisim GF(2[SUP]8[/SUP]) üzerinde yapılmaktadır. Her bayt bu sonlu cisim üzerinde bir polinom tanımlayacak şekilde, mod x4+1'de c(x) = 0x03 · x3 + x2 + x + 0x02 polinomu ile çarpılır. SütunKarıştır adımındaki sabit matris bir MDS matristir ve SatırKaydır adımı ile birlikte şifrede karmaşıklık(diffusion) sağlar.
Algoritmanın Güvenliği
Kriptografların bakış açısından bir algoritmanın kriptografik olarak kırılması, anahtarın ya da anahtarın bazı parçalarının olası tüm anahtarların denendiği kaba kuvvet saldırısından daha hızlı bir şekilde elde edilmesi anlamına gelir. Bu açıdan, 256-bit anahtar uzunluğuna sahip AES algoritması için 2[SUP]200[/SUP] işlem gerektiren bir saldırı algoritmanın kırılması olarak kabul edilirken 2[SUP]200[/SUP] mertebesindeki bir işlem, şu an için, evrenin yaşından daha uzun bir süre gerektirmektedir.
2011 yılına kadar AES'in tam çevirimine yapılan başarılı saldırılar belirli donanım gerçeklemeleri üzerinde çalışan yan-kanal saldırılarıdır. Bu tarihte Andrey Bogdanov, Dmitry Khovratovich ve Christian Rechberger tarafından kaba kuvet saldırısından yaklaşık 4 kat daha hızlı olan bir saldırı yayımlanmıştır.
NSA, AES yarışması finalistlerini güvenlik açısından değerlendirdikten sonra bütün finalistlerin Amerikan Hükumetinin gizlilik derecesine sahip olmayan verilerinin kullanımına uygun olduğunu belirtmiştir. 2003 yılı Haziran ayında ise, AES'in gizlilik derecesine sahip bilginin şifrelenmesinde de kullanılabileceğini duyurmuştur:
AES algoritmasının bütün anahtar boylarının(128,192 ve 256 bit) tasarımı ve dayanıklılığı "GİZLİ" mertebesine kadar bütün verilerin korunması için uygundur. "ÇOK GİZLİ" veriler 192 ya da 256-bit anahtar kullanımını gerektirmektedir. Ulusal Güvenlik sistemlerinin ya da bilgilerinin korunması amacını taşıyan ürünlerdeki AES uygulamaları, bu ürünlerin alımı ve kullanımından önce NSA tarafından incelenip sertifikalandırılmalıdır.
