AES против RC4: разница и сравнение

Поскольку мы обмениваемся данными через Интернет, крайне важно защищать нашу конфиденциальную информацию. Криптографические алгоритмы, такие как AES и RC4, используются для восстановления безопасности данных.

Криптологи разработали этот эффективный алгоритм, который бросает вызов криптоаналитику, сочетая понятия из математики с информатикой.

Основные выводы

1. Advanced Encryption Standard (AES) — это алгоритм симметричного шифрования, тогда как RC4 — это алгоритм потокового шифрования.
2. AES получил широкое распространение и считается более безопасным благодаря своей блочной структуре шифрования и длине ключа 128, 192 или 256 бит.
3. RC4, хотя и быстрее, имеет известные уязвимости и больше не рекомендуется для безопасной связи.

AES против RC4

Разница между AES и RC4 заключается в том, что AES — это блочный шифр, а RC4 — поточный шифр. Блочное шифрование и потоковое шифрование являются классификациями симметричных алгоритмов. Блочный шифр кодирует обычный текст в блоках, а потоковый шифр кодирует бит за битом, подобно потоку потока.

AES, или Advanced Encryption Standard, был запущен в 1997 году Национальным институтом стандартов и технологий США (NIST) для входящих атак на DES. Лучший кандидат на шифрование.

Был выбран из пятнадцати других алгоритмов, участвующих в открытом конкурсе, на соответствие спецификациям AES. AES включает 128-битный блок.

И использует 3 конкретных длины ключа: 128, 192 и 256 бит. RC4, или Rivest Cipher 4, был изобретен Роном Ривестом в 1987 году.

Он разработал его для безопасности RSA. Это симметричный поточный шифр, который кодирует открытый текст бит за битом с помощью ключа для преобразования его в зашифрованный текст. Размеры ключей бывают 64-битные или 128-битные.

Изначально RC4 оставался секретом, пока не был обнародован. Код Рона — его второе имя.

Сравнительная таблица

Параметры сравнения	AES	RC4
Определение	Advanced Encryption Standard — это симметричный блочный шифр.	Rivest Cipher 4 — это симметричный поточный шифр.
Origin	AES был разработан на открытом конкурсе в 1997 году.	Рон Ривест разработал RC4 в 1987 году.
Безопасность.	AES более безопасен, чем RC4.	RC4 не так безопасен, как AES.
Ключевые размеры	128, 192 и 256 бит	64 или 128 бита
Приложения	SSL, TSL и т. д.	НАСА, НИСТ и др.

Что такое АЕС?

В 1997 году Национальный институт стандартов и технологий (NIST) провел открытый конкурс. Для презентации своих алгоритмов были приглашены криптологи из разных уголков мира.

Они должны были соответствовать стандартам, установленным в AES. Каждый из алгоритмов был проанализирован, чтобы найти наиболее подходящий в 1999 году, и в конце концов кандидатом был выбран Rijndael.

AES — это блочный шифр, использующий симметричный ключ. Введенный обычный текст кодируется в виде блоков, чтобы преобразовать его в зашифрованный текст.

Размер бита ограничен 128 битами, и используются размеры ключей 128, 192 и 256 битов. Округление варьируется в зависимости от размера ключа.

Есть 10 раундов для 128 бит, 12 для 192 и 14 для 256 бит. Они называются AES128, AES192 и AES256.

Процесс шифрования проходит четыре этапа в каждом раунде. Чем больше раундов, тем сложнее взломать шифровальный код.

Используется симметричный ключ, что подразумевает уникальный ключ который реализуется как пользователем, так и получателем.

Некоторые условия высокой безопасности были установлены NIST следующим образом: 

•  Это должен быть блочный шифр с использованием симметричного ключа. 
•  AES должен иметь гибкие длины ключей. 
•  AES должен быть построен таким образом, чтобы его можно было интегрировать как в аппаратное, так и в программное обеспечение. 
•  AES должен быть определен общественностью.

Что такое RC4?

В 1987 году Рон Ривест изобрел Rivest Cipher 4. Он усовершенствовал его, чтобы обеспечить надежную защиту RSA.

Одноразовый блокнот вдохновил на первоначальную концепцию, также называемую шифром Вермана. Как и AES, RC4 также является симметричным алгоритмом, в отличие от AES, RC4 — потоковым шифром.

Шифрование Rivest Cipher 4 держалось в секрете до тех пор, пока в 1994 году код не стал общедоступным. RC4 — это потоковый шифр, ориентированный на байты.

Побитовое шифрование данных. Содержит 64-битные или 128-битные размеры ключей. В процессе шифрования используется секретный ключ, который работает по алгоритму RC4 для генерации зашифрованного текста.

В RC4 KSA и PRGA генерируют ключевой поток. KSA расшифровывается как Key Scheduling Algorithm, а PRGA расшифровывается как псевдослучайный алгоритм генерации.

Мы используем единый ключевой поток (XOR), который объединяет перестановка из 256 возможных байтов и пары 8-битных индексных указателей. Точно так же расшифровка следует аналогичному шаблону XOR.

Различные приложения RC4 

• ССЛ (1995)
• ВЭП (1997)
• ТЛС (1999)
• WPA (2003)

Типы шифров Rivest 4

• Spritzer 
• RC4A 
• ВМПК
• RC4A+

Потоковые шифры, используемые RC4, обеспечивают простую реализацию и поэтому широко используются. В отличие от AES, в RC4 отсутствуют строгие меры безопасности. Небольшие потоки данных не могут быть закодированы с помощью реализации RC4.

Основные различия между AES и RC4

1. AES или Advanced Encryption Standard — это блочный шифр, тогда как Rivest Cipher 4 — это потоковый шифр.
2. Что касается безопасности, AES более надежен, чем RC4.
3. AES разработан после RC4, первый был начат в 1997 году, а второй был разработан в 1987 году.
4. AES использует 128, 192 и 256 бит, тогда как RC4 использует размер ключа 64 бита и 128 бит.
5. У AES сложный алгоритм, тогда как шифрование в RC4 относительно простое.

Рекомендации

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