A criptografia é fundamental para a segurança geral da Internet. Existem diferentes sistemas de criptografia em uso hoje, mas todos eles geralmente funcionam embaralhando os dados com a ajuda de um algoritmo matemático, criptografando as informações em código.
Um dos padrões de criptografia mais comuns atualmente é o Advanced Encryption Standard (AES). É uma variante da cifra de bloco Rijndael e está disponível em três tamanhos de chave: 128, 192 e 256 bits.
Então, o que é a criptografia AES-256 e como ela funciona?
O que é AES?
AES é um padrão de criptografia de dados amplamente adotado que está em uso em todo o mundo. É o padrão federal usado pelo governo dos Estados Unidos e oferece segurança e proteção significativas.
AES é um tipo de criptografia simétrica, que usa a mesma chave para criptografar e descriptografar seus dados. Essencialmente, tanto o remetente quanto o destinatário exigem a mesma chave para descriptografar os dados. A criptografia simétrica é mais rápida, embora seja um pouco menos segura do que a criptografia assimétrica.
O que é uma cifra de bloco?
Para entender como o AES-256 funciona, é importante entender as cifras de bloco. Um bloco significa simplesmente uma unidade de informação dividida antes de ser criptografada. O AES padrão usa um tamanho de bloco de 128 bits.
Para visualizar, 16 bytes multiplicados por 8 bits dão 128 bits em cada bloco. Portanto, não importa o tamanho da chave, o tamanho do bloco permanece o mesmo. O AES sofreu alguns ataques, mas ainda não foi quebrado.
AES-256 é a versão mais segura, embora exija maior poder computacional. Dada a ameaça iminente da criptografia pós-quântica, muitos consideram o AES-256 resistente ao quantum, o que significa que não se espera que os computadores quânticos quebrem a cifra.
Como o tamanho do bloco afeta a segurança?
O tamanho do bloco também tem um efeito indireto na segurança da cifra. Essencialmente, quanto maior o bloco, mais dados podem ser criptografados sem que sejam duplicados. Mas, se o tamanho do bloco for muito pequeno, pode afetar o uso seguro da cifra.
Uma cifra de bloco deve ser uma permutação pseudo-aleatória, o que significa simplesmente que, se as entradas forem diferentes, as saídas também deverão diferir automaticamente. O AES usa principalmente um tamanho de bloco de 128 bits, onde os dados são divididos em uma matriz 4×4 contendo 16 bytes.
No entanto, embora o tamanho do bloco não afete diretamente a segurança da cifra, ele afeta a segurança do modo. Todas as cifras de bloco são geralmente implantadas em diferentes modos de operação, de modo que a segurança de cada modo depende de dois elementos: a segurança da própria cifra de bloco e a segurança do modo quando a cifra de bloco é substituída por uma permutação pseudo-aleatória.
Essencialmente, quanto mais dados você processa em um modo de operação, mais ele expõe o modo, pois quanto menor o tamanho do bloco resulta em um aumento na probabilidade de sucesso oposto. Com o tempo, partes da permutação, que estão ocultas, continuam a ser expostas, revelando a permutação completa.
Portanto, se você tem uma cifra de bloco de N bits e sabe que não é diferente de uma permutação pseudo-aleatória de N bits, a segurança de sua cifra sofrerá se você a usar em um modo de operação. Para garantir que a segurança do modo não seja afetada, é melhor usar um tamanho de bloco maior.
Como o AES-256 criptografa seus dados?
O conceito básico de criptografia é que a cifra substitui cada unidade de informação por outra, dependendo da chave de segurança. Por exemplo, o AES-256 completa 14 rodadas de criptografia, tornando-o incrivelmente seguro.
As etapas envolvem dividir os dados em blocos, substituir bytes diferentes, deslocar linhas e misturar colunas, para embaralhar as informações completamente. Ao final do processo, o resultado é um conjunto de caracteres completamente aleatório que não fará sentido para ninguém se não tiver a chave de descriptografia.
O AES-256 é o mais longo e também o nível de criptografia mais forte que oferece. Para colocar as coisas em perspectiva, um hacker precisaria experimentar 2.256 combinações discretas, cada uma com um total de 78 dígitos, para quebrar a criptografia.
Em essência, o número é maior que o número de estrelas no universo! Isso o torna imune a ataques de força bruta e é o padrão de criptografia mais poderoso do mundo.
Aplicações do AES-256
AES-256 é a variante mais robusta, por isso nem sempre é ideal para uso em aplicações simples. No entanto, o AES-256 é usado por provedores de VPN e para proteger bancos de dados.
As bibliotecas AES estão disponíveis para linguagens de programação populares como C, C++, Java e até Python. Se você usa um gerenciador de senhas como 1Pass ou LastPass, provavelmente já está usando o AES-256 para criptografar informações confidenciais.
Até mesmo aplicativos de mensagens como o WhatsApp usam criptografia AES-256 para embaralhar as mensagens. Os computadores modernos que usam processadores Intel ou AMD já possuem instruções AES integradas e quase todas as instituições financeiras contam com a criptografia AES para embaralhar informações confidenciais.
Em suma, o AES está em toda parte.
A criptografia só vai ficar mais forte
À medida que o mundo avança em direção à descentralização e os hackers ficam mais criativos, os padrões de criptografia só ficam mais fortes. Os padrões criptográficos já exigem chaves públicas e privadas para verificar as transações, então você só pode esperar que os padrões de segurança fiquem ainda melhores.
