AES   Advanced Encryption Standard  

(2023-03-26)

1. AES (Advanced Encryption Standard)

  ㅇ 미국 NIST에서 개발 공모 형식으로 만든 블록 암호 알고리즘
     - 2001년 최종적으로 채택된 블록 암호는 Rijndael
        . 이의 개발자는 벨기에 연구자 Joan Daemen과 Vincent Rijmen

  ㅇ 표준 : FIPS PUB 197
     - `Federal Information Processing Standards Publication 197 (FIPS PUBS)` (2001)

  ㅇ 출현배경
     - 그 이전 DES (FIPS 46)이 해독 가능성이 높아지고, DES 표준 기한이 만료됨
     - 3DES 보다 더 안전하고, 더 효율적이며, 다양한 하드웨어 상에서도 구현이 용이하기 위함


2. AES 특징대칭키 방식

  ㅇ 블록 크기 (Nb 워드) : 128 비트 (4 워드) (1 워드 = 32 비트 = 4 바이트)
     - 크기 고정됨 : 입력 128 비트 블록 및 출력 128 비트 블록으로 고정됨

  ㅇ 키 길이   (Nk 워드) : 128 비트 (4 워드), 192 비트 (6 워드), 256 비트 (8 워드)
     - 키 길이는 셋 중 선택 가능

  ㅇ 라운드 수 (Nr 번)   : 10 번, 12 번, 14 번
     - 매 라운드가 128/192/256 비트 단위로 입출력이 이루어짐
     - 선택된 키 길이 종류(128/192/256 비트)에 따라 라운드 수(10/12/14 번)가 정해짐
     - 실제 라운드 수는 초기 라운드(라운드 0)가 있어서, 총 (Nr + 1)번이 있게 됨
     - 각 라운드별로 원래의 키에서 유도된 라운드 키를 갖도록 키 확장이 이루어짐
        . 여기서, 원래의 키는 초기 라운드(라운드 0)에서 얻어진 것을 말함

  ㅇ 각 라운드별로 수행되는 변환
     - SubBytes(SB) 변환
     - ShiftRows(SR) 변환
     - MixColumns(MC) 변환
     - AddRoundKey(ARK) 변환

  ㅇ 연산
     - 연산 구조
        . 128 비트가 4 x 4 행렬 (1 열이 4 바이트 씩 총 4열로 구성)로 표현되며 연산 수행
     - 기본 연산은, 바이트 단위로 수행
        . 스마트 카드 상에서의 8 비트 연산 및 PC 상에서의 32 비트 연산 구조 등에서도 가능
     - 기본 연산은, 유한체 GF(28) 상에서 합(XOR) 및 곱이 수행됨

대칭 암호
   1. 대칭키   2. 블록 암호   3. DES   4. AES   5. 암호 운영 모드   6. 스트림 암호   7. 일회용 패드  


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