AES vs RC4: Rozdíl a srovnání

Jelikož si vyměňujeme data přes internet, je nezbytné chránit naše důvěrné informace. K obnovení zabezpečení dat se používají kryptografické algoritmy jako AES a RC4.

Kryptologové vyvinuli tento efektivní algoritmus, který je náročný pro kryptoanalytika, a to kombinací pojmů z matematiky a informatiky.

Key Takeaways

1. Advanced Encryption Standard (AES) je symetrický šifrovací algoritmus, zatímco RC4 je algoritmus proudové šifry.
2. AES je široce přijímán a považován za bezpečnější díky své struktuře blokové šifry a délkám klíče 128, 192 nebo 256 bitů.
3. RC4, i když je rychlejší, má známá zranitelnost a již se nedoporučuje pro zabezpečenou komunikaci.

AES vs RC4

Rozdíl mezi AES a RC4 je v tom, že AES je bloková šifra, zatímco RC4 je proudová šifra. Blokové šifrování a šifrování toku jsou klasifikace symetrických algoritmů. Bloková šifra kóduje prostý text ve velikostech bloků, zatímco proudová šifra kóduje bit po bitu, podobně jako tok proudu.

AES, neboli Advanced Encryption Standard, byl zahájen v roce 1997 americkým Národním institutem pro standardy a technologie (NIST) příchozími útoky na DES. Nejlepší kandidát na šifrování.

Byl vybrán z patnácti dalších algoritmů přihlášených do otevřené soutěže, aby splňovaly specifikace AES. AES obsahuje 128bitový blok.

A využívá 3 specifické délky klíče: 128, 192 a 256 bitů. RC4 nebo Rivest Cipher 4 vynalezl Ron Rivest v roce 1987.

Vyvinul jej pro bezpečnost RSA. Jedná se o symetrickou proudovou šifru, která kóduje čistý text bit po bitu pomocí klíče, který jej převede na šifrovaný text. Velikosti klíčů jsou 64bitové nebo 128bitové.

Původně zůstalo RC4 tajemstvím, dokud nebylo uvolněno pro veřejnost. Ronův kód je jeho druhé jméno.

Srovnávací tabulka

Parametry srovnání	AES	RC4
Definice	Advanced Encryption Standard je symetrická bloková šifra.	Rivest Cipher 4 je symetrická proudová šifra.
Původ	AES byl vyvinut prostřednictvím otevřené soutěže v roce 1997.	Ron Rivest vyvinul RC4 v roce 1987.
Bezpečnost	AES je bezpečnější než RC4.	RC4 není tak bezpečný jako AES.
Velikosti klíčů	128, 192 a 256 bitů	64 nebo 128 bitů
Aplikace	SSL, TSL atd.	NASA, NIST atd.

Co je AES?

V roce 1997 uspořádal Národní institut pro standardy a technologie (NIST) otevřenou soutěž. Kryptologové z různých částí světa byli pozváni, aby představili své algoritmy.

Musely splňovat normy stanovené v AES. Každý z algoritmů byl v roce 1999 analyzován, aby se našel ten nejvhodnější, a nakonec byl vybraným kandidátem Rijndael.

AES je bloková šifra, která používá symetrický klíč. Zadaný prostý text je zakódován do velikosti bloků, aby byl převeden na šifrovaný text.

Velikost bitu je omezena na 128 bitů a používají se velikosti klíče 128, 192 a 256 bitů. Zaokrouhlení se liší v závislosti na velikosti klíče.

K dispozici je 10 kol pro 128 bitů, 12 pro 192 a 14 pro 256 bitů. Jmenují se AES128, AES192 a AES256.

Proces šifrování prochází v každém kole čtyřmi kroky. Čím více kol, tím obtížnější je prolomit šifrovací kód.

Je použit symetrický klíč, což znamená a jedinečný klíč kterou implementuje uživatel i příjemce.

NIST stanovil některé podmínky vysokého zabezpečení takto: 

•  Musí to být bloková šifra využívající symetrický klíč. 
•  AES musí mít flexibilní délky klíče. 
•  AES musí být postaven tak, aby jej bylo možné integrovat do hardwaru i softwaru. 
•  AES musí být definováno veřejností.

Co je RC4?

V roce 1987 vynalezl Ron Rivest šifru Rivest Cipher 4. Zdokonalil ji, aby zajistil stabilní zabezpečení RSA.

Původní koncept inspiroval jednorázový blok, který byl navíc označován jako Vermanova šifra. Stejně jako AES, RC4 je také symetrický algoritmus na rozdíl od AES, RC4 je proudová šifra.

Šifrování Rivest Cipher 4 bylo drženo v tajnosti až do vydání kódu v roce 1994 ve veřejné doméně. RC4 je proudová šifra, která je bajtově orientovaná.

Šifrujte data bit po bitu. Obsahuje 64bitové nebo 128bitové velikosti klíče. Proces šifrování zahrnuje tajný klíč, který běží na algoritmu RC4 pro generování šifrovaného textu.

V RC4, KSA a PRGA generují keystream. KSA je zkratka pro Key Scheduling Algorithm a PRGA je zkratka pro Pseudo-Random Generation Algorithm.

Používáme jeden klíčový proud (XOR), který kombinuje permutace 256 pravděpodobných bajtů a pár 8bitových ukazatelů indexu. Podobně se dešifrování řídí podobným vzorem XOR.

Různé aplikace RC4 jsou 

• SSL (1995)
• WEP (1997)
• TLS (1999)
• WPA (2003)

Typy Rivest Cipher 4

• Střik 
• RC4A 
• VMPC
• RC4A+

Proudové šifry používané RC4 zajišťují snadnou implementaci a jsou proto široce používány. Na rozdíl od AES postrádá RC4 přísné zabezpečení, malé datové toky nelze zakódovat implementací RC4.

Hlavní rozdíly mezi AES a RC4

1. AES nebo Advanced Encryption Standard je bloková šifra, zatímco Rivest Cipher 4 je proudová šifra.
2. Pokud jde o bezpečnost, AES je bezpečnější než RC4.
3. AES je vyvinut po RC4, první byl zahájen v roce 1997 a druhý byl vyvinut v roce 1987.
4. AES používá 128, 192 a 256 bitů, zatímco RC4 používá 64 bitů a 128 bitů velikosti klíče.
5. AES má složitý algoritmus, zatímco šifrování v RC4 je relativně jednoduché.

Reference

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

Poslední aktualizace: 11. června 2023