Rozdíl mezi AES a RC4 (s tabulkou)

Uchování našich soukromých informací při obchodování s informacemi přes web je zásadní. K zajištění bezpečnosti dat se používají kryptografické techniky jako AES a RC4. Kryptografové vytvořili tuto vynikající metodu, která je pro kryptoanalytika obtížná, smícháním prvků z matematiky a informatiky.

AES vs RC4

Hlavní rozdíl mezi AES a RC4 je v tom, že používají samostatné šifry. AES blokuje šifrování, které používá velikosti bloků ke kódování prostého textu. Na druhou stranu, RC4 je algoritmus šifrování toku, který šifruje po kousku, podobně jako tok proudí.

V reakci na hrozící výzvy DES začal NIST v roce 1997 vytvářet Advanced Encryption Standard. Nejlepší konkurent v oblasti šifrování byl vybrán z patnácti alternativ, které se účastnily otevřeného výběrového řízení, aby splnily kritéria AES. AES využívá 128bitovou složku a 3 důležité délky: 128, 192 a 256 bitů.

Ron Rivest vytvořil RC4 kvůli detekci úniku. Jedná se o asymetrický šifrovací algoritmus, který šifruje prostý text kódováním postupně pomocí klíče. Délky klíčů se dodávají v mnoha velikostech, mezi 64 a 128 bity. RC4 byl zpočátku držen před veřejností až do jeho vydání pro veřejnost. Ronův přístupový kód je jeho další identita.

Srovnávací tabulka mezi AES a RC4

Co je AES?

AES, což je zkratka pro „Advanced Encryption Standard“, je široce rozšířený symetrický šifrovací algoritmus používaný pro zabezpečení citlivých dat a komunikace. Byl založen jako federální standard americkým Národním institutem pro standardy a technologie (NIST) v roce 2001 po veřejné soutěži na výběr nástupce zastarávajícího standardu pro šifrování dat (DES).

Mezi klíčové vlastnosti AES patří:

1. Symetrické šifrování: AES je algoritmus symetrického klíče, což znamená, že pro šifrování a dešifrování se používá stejný tajný klíč. Díky této jednoduchosti je efektivní pro šifrování a dešifrování v reálném čase.
2. Bloková šifra: AES pracuje s datovými bloky pevné velikosti, 128 bitů (16 bajtů) a podporuje délky klíče 128, 192 nebo 256 bitů. Šifruje data pomocí řady substitučních a permutačních operací známých jako kola.
3. Zabezpečení AES je považován za vysoce bezpečný, pokud je správně implementován. Odolal rozsáhlé kryptoanalýze a je odolný vůči většině známých útoků. Délka klíče (128, 192 nebo 256 bitů) ovlivňuje úroveň zabezpečení.
4. Standardizace: AES se stalo globálním šifrovacím standardem, který přijaly vlády, organizace a průmysl po celém světě pro zabezpečení dat v klidu, při přenosu a v různých aplikacích.
5. Všestrannost: AES je vhodný pro mnoho aplikací, včetně bezpečných komunikačních protokolů, šifrování dat, šifrování souborů a disků a další.
6. Výkon: AES je známý svou efektivitou a rychlostí, díky čemuž je praktickou volbou pro šifrování velkých objemů dat v reálném čase.

Co je RC4?

RC4, zkratka pro „Rivest Cipher 4“, je algoritmus symetrické proudové šifry vyvinutý Ronem Rivestem v roce 1987. Významnou popularitu si získal díky své jednoduchosti, rychlosti a snadné implementaci. RC4 je navržen pro šifrování a dešifrování dat v reálném čase, takže je vhodný pro různé aplikace, jako je zabezpečená komunikace a šifrování dat.

Mezi klíčové vlastnosti RC4 patří:

1. Streamová šifra: RC4 je proudová šifra, což znamená, že generuje pseudonáhodný klíčový proud bitů, které jsou XORed s prostým textem, aby se vytvořil šifrový text. Díky tomu je vhodný pro šifrování dat libovolné délky.
2. Variabilní délka klíče: RC4 podporuje proměnné délky klíče v rozsahu od 40 do 2048 bitů. Čím delší je klíč, tím bezpečnější je šifrování.
3. Inicializace: Algoritmus začíná počáteční fází nastavení klíče ke generování vnitřního stavu a pseudonáhodné permutace všech možných bajtů.
4. Pseudorandom Keystream: RC4 generuje proud pseudonáhodných bajtů v kombinaci s prostým textem k vytvoření šifrovaného textu. Keystream je generován na základě vnitřního stavu a tajného klíče.
5. Rychlost: RC4 je známý svou rychlostí a účinností, díky čemuž je vhodný pro aplikace, které vyžadují šifrování a dešifrování v reálném čase.

Hlavní rozdíly mezi AES a RC4

AES (Advanced Encryption Standard):

• Symetrické šifrování: AES je symetrický šifrovací algoritmus, což znamená, že pro šifrování i dešifrování se používá stejný klíč.
• Bloková šifra: Pracuje s bloky dat pevné velikosti (128 bitů) a podporuje délky klíče 128, 192 nebo 256 bitů.
• Standardizovaný algoritmus: AES je široce přijímaný a standardizovaný šifrovací algoritmus, který zvolil americký Národní institut pro standardy a technologie (NIST) jako náhradu za stárnoucí DES (Data Encryption Standard).
• Zabezpečení: AES je považován za vysoce bezpečný a odolný vůči útokům, pokud se používá se silným klíčem a správnou implementací.
• Struktura algoritmu: AES používá strukturu substituční permutace (SPN), která zahrnuje více cyklů substitučních a permutačních operací.
• Přijetí: AES se běžně používá v různých bezpečnostních aplikacích, včetně šifrování dat, VPN, bezpečných komunikačních protokolů a dalších.
• Rozšíření klíče: AES využívá proces rozšíření klíče ke generování kulatých klíčů z počátečního šifrovacího klíče.

RC4 (Rivest Cipher 4):

• Streamová šifra: RC4 je proudová šifra, která generuje pseudonáhodný proud bitů, které mají být XORed s prostým textem pro šifrování nebo dešifrování.
• Variabilní délka klíče: RC4 podporuje proměnné délky klíče, 40 až 2048 bitů, díky čemuž je při výběru klíčů flexibilnější.
• Historický význam: V raných verzích byl RC4 široce používán pro různé aplikace, včetně šifrování SSL/TLS.
• Bezpečnostní obavy: RC4 byl sužován bezpečnostními chybami, což vedlo k rozsáhlému zavržení a nahrazení bezpečnějšími šiframi.
• Zranitelnosti: Slabiny v algoritmu RC4, jako je zkreslení počátečních bajtů klíčového proudu, způsobily, že je náchylný k praktickým útokům.
• Snížená adopce: Kvůli bezpečnostním problémům se RC4 již nepovažuje za bezpečný a nedoporučuje se ho používat v moderních kryptografických aplikacích.
• Jednoduchost: RC4 je známý svou jednoduchostí a snadnou implementací, ale jeho zranitelnosti vedly k jeho zastaralosti.

Reference

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/1258477/
2. https://asat.journals.ekb.eg/article_23497.html