CoderTools

Инструмент шифрования/дешифрования AES | CoderTools

Онлайн-инструмент шифрования и дешифрования AES с поддержкой нескольких режимов, таких как CBC, ECB, для шифрования текста и файлов.

О шифровании AES

AES (Advanced Encryption Standard) - это симметричный алгоритм шифрования, опубликованный NIST в 2001 году. AES является одним из наиболее широко используемых алгоритмов шифрования и был принят федеральным правительством США в качестве стандарта шифрования.

AES поддерживает длины ключей 128, 192 и 256 бит, обеспечивая различные уровни безопасности. AES-256 считается наиболее безопасным и не может быть взломан за разумное время даже с помощью самых мощных компьютеров, доступных сегодня.

Режимы шифрования

  • CBC: CBC (Цепочка блоков шифрования): Каждый блок открытого текста объединяется операцией XOR с предыдущим блоком зашифрованного текста перед шифрованием. Требует IV, более безопасен, рекомендуется.
  • ECB: ECB (Электронная кодовая книга): Делит открытый текст на блоки фиксированного размера, каждый из которых шифруется независимо. Не требует IV, но менее безопасен, не рекомендуется для конфиденциальных данных.
  • CTR: CTR (Счетчик): Преобразует блочный шифр в поточный шифр путем увеличения счетчика для создания потока ключей. Требует IV, поддерживает параллельное шифрование, подходит для высокопроизводительных сценариев.
  • CFB: CFB (Обратная связь по шифротексту): Преобразует блочный шифр в поточный шифр, используя предыдущий блок зашифрованного текста в качестве входных данных для следующего блока. Требует IV.
  • OFB: OFB (Обратная связь по выходу): Преобразует блочный шифр в поточный шифр, возвращая выходные данные шифрования на вход. Требует IV.

Сравнение режимов шифрования

Режим Безопасность Скорость Параллельная обработка Распространение ошибок Рекомендация
CBC Высокая Средне Только дешифрование Ограничено соседними блоками Наиболее широко используется, подходит для общих потребностей шифрования
ECB Низкая Быстро Полная поддержка Без распространения Не рекомендуется - Имеет уязвимости безопасности
CTR Высокая Быстро Полная поддержка Без распространения Подходит для высокопроизводительных сценариев, поддерживает потоковую передачу
CFB Высокая Средне Только дешифрование Ограничено соседними блоками Подходит для сценариев потокового шифрования
OFB Высокая Средне Не поддерживается Без распространения Подходит для сценариев, требующих устойчивости к ошибкам

Рекомендации по безопасности

  • 1. Используйте надежные ключи: Ключи должны генерироваться случайным образом с минимальной длиной 128 бит, рекомендуется 256 бит.
  • 2. Защищайте ключи: Ключи критичны для безопасности шифрования и должны храниться в безопасности, никогда не передаваться по незащищенным каналам.
  • 3. Используйте безопасные режимы: Рекомендуются режимы CBC или CTR, избегайте режима ECB.
  • 4. Регулярно меняйте ключи: Для долгосрочных систем ключи шифрования следует периодически менять.
  • 5. Используйте уникальные IV: Используйте разный IV для каждого шифрования, даже с одним и тем же ключом.

Сравнение безопасности длины ключа

Длина ключа Байты Возможные комбинации ключей Оценка времени перебора Производительность Рекомендация по использованию
128-bit 16 bytes 2128 ≈ 3.4×1038 Миллиарды лет (используя текущую технологию, предполагая 10^18 ключей/секунду) Самый быстрый
Базовый уровень (100%)
 Подходит для большинства коммерческих приложений, обеспечивает достаточную безопасность
192-bit 24 bytes 2192 ≈ 6.3×1057 Намного превышает возраст вселенной (теоретически невозможно) Средний
~80% от AES-128
 Редко используется, обеспечивает более высокую безопасность, чем 128-бит
256-bit 32 bytes 2256 ≈ 1.1×1077 Астрономически невозможно (даже со всей энергией во вселенной) Медленнее
~60-70% от AES-128 (с AES-NI)
 Подходит для высокочувствительных данных, правительственных/военных приложений

Примечание по безопасности:

AES-128 уже считается достаточно безопасным, чтобы противостоять всем известным атакам. Выбор длины ключа должен сбалансировать требования безопасности с соображениями производительности. Для большинства приложений AES-128 обеспечивает достаточную безопасность, в то время как AES-256 рекомендуется для высокочувствительных данных. Различия в производительности более выражены при аппаратном ускорении (AES-NI).

Тест производительности (с включенным аппаратным AES-NI)

Скорость шифрования (Современный процессор, типичные значения)
AES-128
~500 MB/s
AES-192
~425 MB/s
AES-256
~350 MB/s
Скорость дешифрования (Современный процессор, типичные значения)
AES-128
~520 MB/s
AES-192
~447 MB/s
AES-256
~369 MB/s

Примечание: Фактическая производительность зависит от оборудования, реализации и размера данных. Показанные значения являются типичными тестами на современных процессорах с поддержкой инструкций AES-NI. Без аппаратного ускорения производительность может быть в 10-20 раз медленнее.

Случаи использования

  • Шифрование передачи данных: Защита конфиденциальных данных во время сетевой передачи
  • Шифрование файлов: Шифрование конфиденциальных файлов, хранящихся на диске
  • Шифрование базы данных: Шифрование конфиденциальных полей в базах данных
  • Защита паролей: Шифрование паролей пользователей и информации аутентификации
  • Шифрование связи: Шифрование мгновенных сообщений и содержимого электронной почты

Ссылки

Связанные инструменты

DES/3DES Шифрование/Дешифрование

Шифрование и дешифрование с использованием алгоритмов DES и 3DES с несколькими режимами и опциями заполнения

RSA Шифрование/Дешифрование

Использование асимметричного шифрования RSA для шифрования открытым ключом, дешифрования закрытым ключом, цифровой подписи и проверки

SM Криптографические инструменты

Инструменты криптографии китайского национального стандарта с поддержкой шифра с открытым ключом SM2, хеша SM3 и блочного шифра SM4