Com as ameaças cibernéticas se tornando cada vez mais sofisticadas, as empresas estão constantemente buscando maneiras mais eficazes de proteger informações sensíveis. Nesse cenário, um dos métodos amplamente utilizados é o Advanced Encryption Standard - AES, ou Padrão de Criptografia Avançada.
Mas o que exatamente é o AES e como ele funciona?
Neste artigo, vamos explicar a sua importância e como ele mantém os dados protegidos. Acompanhe!
O que é AES - Advanced Encryption Standard?
O Advanced Encryption Standard é um método de criptografia de dados, desenvolvido por dois criptógrafos belgas, Joan Daemen e Vincent Rijmen, no final dos anos 1990, o qual foi selecionado pelo NIST - National Institute of Standards and Technology, nos EUA, em 2001 para se tornar o padrão oficial de criptografia de dados. Isso ocorreu porque seu antecessor, o Data Encryption Standard (DES), ou Padrão de Criptografia de Dados, ficou desatualizado e vulnerável a ataques devido aos avanços tecnológicos.
A principal característica do AES é que ele é simétrico, ou seja, a mesma chave é usada tanto para criptografar quanto para descriptografar dados. Diferente, por exemplo, dos algoritmos de criptografia assimétrica, como o RSA, onde duas chaves diferentes (pública e privada) são usadas.
Nesse caso, a natureza simétrica do AES o torna mais eficiente para tarefas como proteger comunicações sem fio, proteger arquivos confidenciais e criptografar bancos de dados.
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Como o Advanced Encryption Standard funciona?
O Advanced Encryption Standard funciona pegando dados em texto simples (a mensagem original) e convertendo-os em texto cifrado (uma versão embaralhada da mensagem) por meio de uma série de operações matemáticas. Veja:
Criptografia em blocos
O Advanced Encryption Standard divide os dados em blocos de tamanho fixo de 128 bits (16 bytes). Isso significa que o processo de criptografia funciona em pedaços de dados de cada vez, em vez de criptografar a mensagem inteira de uma só vez.
Comprimento da chave
O AES pode usar diferentes comprimentos de chave: 128, 192 ou 256 bits. Quanto maior a chave, mais segura é a criptografia, mas também exige mais poder computacional. Por exemplo, uma chave de 128 bits é segura para a maioria das finalidades, mas uma chave de 256 bits oferece segurança extra para informações altamente sensíveis, como dados governamentais ou militares.
Rodadas de criptografia
O AES criptografa os dados em múltiplas etapas, conhecidas como "rodadas". O número de rodadas depende do comprimento da chave:
- 10 rodadas para chaves de 128 bits
- 12 rodadas para chaves de 192 bits
- 14 rodadas para chaves de 256 bits
Cada rodada embaralha os dados ainda mais, tornando mais difícil para usuários não autorizados decodificá-los.
Veja as etapas básicas que o Advanced Encryption Standard segue em cada rodada:
- SubBytes: Cada byte do bloco de dados é substituído por um byte diferente, usando uma tabela fixa chamada S-box. Isso adiciona confusão ao processo de criptografia.
- ShiftRows: As linhas do bloco de dados são deslocadas para a esquerda por um determinado número de posições, embaralhando ainda mais as informações.
- MixColumns: As colunas do bloco são misturadas usando operações matemáticas, tornando os dados ainda mais irreconhecíveis.
- AddRoundKey: A chave de criptografia (que foi expandida em várias "chaves de rodada") é aplicada aos dados usando a operação XOR (ou exclusivo). Isso garante que apenas quem tem a chave correta possa descriptografar a mensagem.
Quão forte é o Advanced Encryption Standard?
A força do AES vem tanto do número de rodadas quanto do comprimento da chave de criptografia. Uma chave mais longa e mais rodadas significam que os dados são mais seguros, mas também exigem mais tempo e poder de processamento para criptografar e descriptografar.
Por exemplo, uma chave de 128 bits tem 2¹²⁸ combinações possíveis, isso é, cerca de 340 undecilhões de combinações (isso é 340 seguido por 36 zeros). Tentar quebrar essa chave com um ataque de força bruta - em que um computador tenta todas as combinações possíveis de chaves - levaria um tempo inimaginável, mesmo com os computadores mais poderosos de hoje. Uma chave de 256 bits é ainda mais segura, com muito mais combinações possíveis.
No entanto, o uso inadequado ou a implementação incorreta do AES pode expor riscos graves. Mesmo com uma chave de criptografia forte, se a chave não for bem protegida ou se a criptografia for mal configurada, como o uso de chaves previsíveis ou falhas no armazenamento seguro, o sistema pode ser vulnerável. Além disso, ataques como a criptografia quebrada devido a vulnerabilidades de software ou algoritmos antigos podem comprometer a segurança. Por isso, a robustez do AES depende não apenas da força teórica da criptografia, mas também de sua aplicação prática e contínua manutenção.
Por fim, conforme mencionado, o Advanced Encryption Standard é um algoritmo de criptografia robusto e amplamente confiável, utilizado para proteger dados em variados setores.
Nos Estados Unidos, o Advanced Encryption Standard é o padrão de criptografia adotado pelo governo e amplamente utilizado em diversas indústrias, como finanças, tecnologia e defesa. No Brasil, embora não haja uma regulamentação que defina o AES como o padrão obrigatório, ele é bastante adotado por bancos, empresas de tecnologia e telecomunicações para assegurar as transações, comunicações e armazenamento de dados.
Contudo, é importante ressaltar que, a eficácia do AES depende diretamente de sua correta implementação e da manutenção de boas práticas de segurança, o que exige atenção constante para evitar vulnerabilidades que possam comprometer a proteção dos dados.
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