A criptografia é essencial para proteger informações sensíveis, estejam elas em repouso (ex: arquivo em disco rígido), em trânsito (ex: comunicação eletrônica entre duas ou mais partes) ou em uso (computação de dados). 

Desta forma, utilizam-se algoritmos codificados, hashes e assinaturas para que somente usuários autorizados tenham acesso a essas informações, além de garantir a integridade de dados e identidade do usuário, assim como manter o histórico de alterações realizadas.

Com isso, existem diferentes tipos de criptografia, sendo a principal delas a criptografia avançada. Vamos explorar no conteúdo de hoje esse universo. Descubra o que é criptografia AES e suas principais características e vantagens!

O que é a criptografia AES?

Em uma empresa, o ativo mais precioso com certeza são os dados. É a partir deles que tudo acontece, pois se trata de informações relevantes sobre o negócio e seus clientes. Por esse motivo, buscar soluções que possam proteger essas informações é tão importante na atualidade em que vivemos: em que a cada segundo, centenas de tentativas de ataques cibernéticos ocorrem.

A criptografia AES, ou melhor, o padrão de criptografia avançada, portanto, é um recurso amplamente utilizado para proteger dados a partir de algoritmos de criptografia. É um padrão que surgiu para substituir o DES, oficialmente “aposentado” desde 2005 e 3DES oficialmente descomissionado das instituições americanas desde 2018.

Foi somente em 2001, depois de diversos estudos e testes, que o National Institute of Standards and Technology (NIST) declarou o AES como novo padrão confiável de criptografia.

Na prática, esse é um algoritmo de chave simétrica, o que significa que esse método criptografa e descriptografa os dados usando a mesma chave. Por isso, somente pessoas com essa chave podem acessar tais dados, diferentemente também da famosa RSA (Rivest-Shamir-Adleman) que possui uma chave pública e outra privada.

Principais características da criptografia avançada

Segundo o NIST, “O Advanced Encryption Standard (AES) especifica um algoritmo criptográfico aprovado pelo FIPS que pode ser usado para proteger dados eletrônicos. 

A criptografia converte os dados em uma forma ininteligível chamada texto cifrado; descriptografar o texto cifrado converte os dados de volta em sua forma original, chamada de texto simples.” 

É importante destacar que a criptografia AES utiliza chaves de 128, 192 ou 256 bits, criptografando (codificar) e descriptografando (decifrar) os dados em blocos de 128 bits. Além disso, a criptografia AES utiliza uma série de operações de substituição e permutação para aumentar a segurança. 

Essas operações incluem substituição de bytes, permutação de linhas e mistura de colunas, tornando o texto cifrado altamente resistente a ataques.  AES-256 (com 256 bits) provou ser resistente inclusive contra ataques de força bruta.

Quanto a sua implementação, o AES pode ser implementado em um SmartCard e utilizar pouco código e memória, já que a encriptação não emprega operações aritméticas, exigindo assim pouco poder de processamento. 

Juntamente a isso, algumas funções podem ser realizadas em paralelo, ou seja, é possível realizar a substituição dos bytes com a S-box, sem a necessidade de sequencialidade. E, ainda, é possível expandir a chave enquanto se executa funções como a ByteSub() ou ShiftRow(). O que torna o processo muito mais rápido e prático.

Segundo a Universidade Federal do Rio de Janeiro, os projetos de criptografia AES costumam ser simples pelos seguintes motivos: “não são utilizados elementos já previamente processados. Por ex. a 9⁠ª rodada não necessita de nenhum elemento das rodadas anteriores a não ser única e exclusivamente do State da 8a. O algoritmo não baseia sua segurança ou parte dela em interações obscuras e não bem compreendidas entre operações aritméticas, não permitindo assim,  espaço para esconder um trap-door.”

Por fim, destaca-se a possibilidade de especificar variantes no comprimento do bloco e da chave, que varia a cada 32 bits. Ademais, apesar do número de rodadas ser fixo na especificação, este pode ser modificado caso haja problemas de segurança.

Confira outras características importantes desse padrão de criptografia:

• Resistência a criptoanálise: é projetado para ser resistente a várias formas de ataques, incluindo ataques de força bruta, ataques diferenciais e lineares, garantindo que mesmo ataques sofisticados não sejam facilmente bem-sucedidos.
• Versatilidade de aplicações: é amplamente utilizado em diversas aplicações, incluindo comunicação segura, armazenamento de dados, VPNs, e protocolos de segurança como SSL/TLS.
• Eficiência em software e hardware: permite implementações eficientes em uma variedade de plataformas, desde dispositivos móveis até servidores de alta performance.
• Modos de operação: pode ser utilizado em diferentes modos de operação (como CBC, GCM, e CTR) que determinam como os blocos de texto cifrado são processados e combinados, aumentando sua flexibilidade e segurança.

Quais são as vantagens da criptografia AES?

Um projeto com criptografia avançada pode trazer muitas vantagens para a proteção dos dados da sua empresa. Sabemos que criptografar e descriptografar um bloco pode demorar uma eternidade, mas, o padrão AES é conhecido por ser muito mais rápido quando comparado a outros algoritmos.

Além disso, o algoritmo é amplamente reconhecido como um padrão seguro e confiável, tendo passado por extensas análises e testes pela comunidade criptográfica internacional, aumentando sua credibilidade. 

Sua flexibilidade em níveis de segurança permite que organizações escolham entre chaves de 128, 192 e 256 bits, garantindo um equilíbrio entre segurança e desempenho de acordo com suas necessidades específicas.

Outra vantagem é a compatibilidade do AES com normas e regulamentações de segurança de dados, como o GDPR e a HIPAA, facilitando a conformidade para empresas que operam em setores regulados. 

O algoritmo também demonstra resiliência frente aos avanços em capacidade computacional, incluindo potenciais ataques quânticos, uma vez que a complexidade necessária para quebrá-lo permanece alta.

Em termos de desempenho, o AES oferece baixa latência, o que é crucial para aplicações em tempo real, como comunicação segura em redes, videoconferências e jogos online. Sua estrutura bem definida e suporte por diversas bibliotecas e ferramentas de criptografia tornam a implementação relativamente fácil para desenvolvedores.

Além disso, o AES suporta autenticação via modos como GCM (Galois/Counter Mode), que não apenas criptografam os dados, mas também garantem que eles não sejam adulterados durante a transmissão. 

Por fim, sendo um padrão aberto, o AES permite que seu funcionamento e implementação sejam revisados e auditados, aumentando a transparência e a confiança em seu uso. Todas essas características fazem do AES uma escolha sólida para a proteção de dados em diversos contextos e indústrias.