AES, Advanced Encrytion Standard kelimelerinin kısaltması olarak kullanılan aynı zamanda Rijndael olarak da bilinen “Gelişmiş Şifreleme Standardı” olarak tanımlanır. 1997 yılında NIST (Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü) tarafından düzenlenen ve değerlendirilmesi 4 yıl süren yarışmada Joan Daemen ve Vincent Rijmen tarafından geliştirilen Rijndael Algoritması Advanced Encryption Standard (AES) ismiyle NIST tarafından kabul edilmiştir. Böylece DES şifreleme algoritmasının yerini AES almıştır. Aslında AES algoritması önceki şifreleme standardı olan DES’in geliştirilmiş bir versiyonudur. AES için NIST, Rijndael ailesinin üç üyesini seçti, her biri 128 bit blok büyüklüğüne sahip, ancak üç farklı anahtar uzunluğundadır: 128, 192 ve 256 bit. AES Algoritmasının Genel Yapısı AES simetrik bir şifreleme algoritmasıdır yani hem şifreleme hem şifre çözme işlemleri için aynı anahtar kullanılır. AES algoritmasında giriş, çıkış ve matrisler 128 bitlik olmak zorunda fakat anahtar uzunluğu 128, 192 ya da 256 bit olabilir.
| S0 | S4 | S8 | S12 |
| S1 | S5 | S9 | S13 |
| S2 | S6 | S10 | S14 |
| S3 | S7 | S11 | S15 |
128 bit uzunluğunda olan veri, (4x4) ‘lük matrislere bölünür. Bu matrise durum matrisi denir. Her bir satır ise kelime olarak adlandırılır. Durum matrisinin her bir elemanı 8 bit boyutunda olup her bir satır veya sütun 32 bittir. Şifrelenecek mesaj ve anahtar durum matrisleri şeklinde düşünülerek üzerlerinde gerekli işlemler yapılır. Anahtar uzunluğu bit sayıları arasındaki farklılık AES tur döngülerinin sayısını değiştirmektedir.
| Kelime Uzunluğu | Tur Sayısı | |
|---|---|---|
| AES-128 | 4 | 10 |
| AES-192 | 6 | 12 |
| AES-256 | 8 | 14 |
128 bit AES şifrelemesi için 10, 192 bit için 12, 256 için ise 14 tur sonunda şifrelenmiş mesaja ulaşılır. Bu tur sayısının artmasıyla veri daha da güvenli hale gelir. AES algoritması Bayt Değiştirme, Satır Kaydırma, Sütun Karıştırma ve Tur Anahtarı ile Toplama gibi adımlardan geçerek şifrelenmiş veriyi oluşturur ve tekrar bayt değiştirme adımına döner. Sadece son döngüde sütun karıştırma işlemi yapılmaz, tur anahtarı ile toplama işlemi yapılır ve şifrelenmiş veri elde edilir.Şifrelenmiş veri çözülürken de bu işlemler uygulanır. Her turda işleme farklı anahtar sokulur. Bu farklı anahtarlar, başlangıçta belirlenen anahtardan anahtar oluşumu işlemleri sırasında üretilirler.
Naile KAPLAN