Maak je gebruik van een VPN dienst en vraag je je af hoe de AES versleuteling in elkaar zit? Dan ben je bij de perfecte blog aangekomen. We leggen je namelijk alles uit over de AES encryptie, lees snel verder!
Zorg ervoor dat je zo veilig mogelijk gebruik maakt van het internet door je gegevens met een AES encryptie te versleutelen! Wacht niet langer en probeer vandaag nog de diensten van ExpressVPN uit!
Artikel is voor het laatst bijgewerkt: 26 april 2024
Wat is AES encryptie
Voordat we je kunnen uitleggen hoe AES versleuteling in elkaar zit, kunnen we je best eerst uitleggen wat het precies is en waarom het nodig is om deze soort versleuteling te gebruiken.
Definitie van AES
AES staat voor “Advanced Encryption Standard” en is een symmetrisch encryptie-algoritme dat veel gebruikt wordt voor het beveiligen van gegevens. Het is een van de meest voorkomende encryptiestandaarden die gebruikt worden in moderne beveiligingsprotocollen en -toepassingen.
Het AES-algoritme maakt gebruik van een blokversleutelingstechniek, wat betekent dat het gegevens in blokken van een vaste grootte versleutelt. Het werkt met verschillende sleutellengtes, zoals 128-bit, 192-bit en 256-bit, waarbij een grotere sleutellengte over het algemeen een hoger beveiligingsniveau biedt.
AES is ontworpen om sterke beveiliging te bieden en is bestand tegen aanvallen zoals brute force en differentiële cryptanalyse. Het wordt gebruikt in verschillende toepassingen, zoals het beveiligen van gevoelige gegevens tijdens datatransmissie, het versleutelen van opgeslagen bestanden en het beveiligen van communicatiekanalen.
Al met al is AES een belangrijk cryptografisch algoritme dat zorgt voor een hoge mate van beveiliging en vertrouwelijkheid van gegevens.
Waarom is een versleuteling nodig?
Versleuteling is nodig om de vertrouwelijkheid en integriteit van gegevens te waarborgen. Het proces van versleuteling houdt in dat gegevens worden omgezet in een onleesbare vorm met behulp van een algoritme en een sleutel. Deze versleutelde gegevens kunnen alleen worden gedecodeerd en leesbaar worden gemaakt met de juiste sleutel.
Er zijn verschillende redenen waarom versleuteling essentieel is:
- Bescherming van vertrouwelijke informatie: Versleuteling voorkomt dat onbevoegden toegang krijgen tot gevoelige gegevens. Dit kan persoonlijke informatie zijn, zoals financiële gegevens, medische gegevens of privécommunicatie. Door de gegevens te versleutelen, worden ze onleesbaar voor kwaadwillende personen.
- Beveiliging van communicatie: Bij het verzenden van gegevens via netwerken of het internet bestaat het risico dat de gegevens onderschept of afgeluisterd worden door aanvallers. Versleuteling van de communicatie zorgt ervoor dat alleen geautoriseerde partijen toegang hebben tot de inhoud van de berichten.
- Bescherming tegen gegevensmanipulatie: Versleuteling kan ook de integriteit van gegevens waarborgen. Door een digitale handtekening te gebruiken in combinatie met versleuteling, kunnen ontvangers controleren of de ontvangen gegevens ongewijzigd zijn en niet zijn gemanipuleerd tijdens de overdracht.
- Wettelijke en regelgevende vereisten: In veel sectoren, zoals de gezondheidszorg, financiën en overheid, zijn organisaties verplicht om gegevens te versleutelen om te voldoen aan wettelijke en regelgevende voorschriften. Het niet naleven van deze voorschriften kan leiden tot juridische en reputatieschade.
Kortom, versleuteling speelt een cruciale rol bij het waarborgen van de vertrouwelijkheid, integriteit en veiligheid van gegevens, of het nu gaat om persoonlijke gegevens, bedrijfsinformatie of communicatie over netwerken. Het biedt een essentiële beveiligingslaag in een steeds meer verbonden en datagestuurde wereld.
Doel van de structuur
Het doel van de structuur is om organisatie en ordening aan te brengen in een systeem, proces, document of enige vorm van informatie. Structuur helpt bij het creëren van een duidelijk raamwerk en een logische volgorde, waardoor het gemakkelijker wordt om informatie te begrijpen, te navigeren en te beheren. Het zorgt voor een geordende en gestructureerde presentatie van informatie, waardoor het gemakkelijker wordt om te vinden wat nodig is. Daarnaast draagt structuur bij aan de begrijpelijkheid, efficiëntie en flexibiliteit van een systeem, proces of informatie. Het helpt bij het optimaliseren van workflows, het verminderen van verwarring en het aanpassen aan veranderingen en nieuwe vereisten.
Al met al spelen AES-versleuteling en de structuur een belangrijke rol in het waarborgen van de beveiliging en het effectief beheren van informatie in moderne communicatie.
Data encryptie doorheen de geschiedenis
Het internet werd uitgevonden voor militaire doeleinden, maar het werd al snel een van de meest belangrijke uitvindingen over heel de wereld. Doordat er steeds meer malware uitgevonden werd, was er een grote nood om de gevoelige gegevens van overheden te kunnen versleutelen. Dit werd gedaan zodat andere landen of naties geen informatie konden stelen. Het versleutelen van de gegevens werd op een DES manier gedaan, met een 56 Bit sleutel. Echter zijn de computers blijven evolueren en waren er steeds meer mensen die deze sleutels konden ontgrendelen.
In 2000 werd ontwikkeld door twee Belgische cryptografen en werd al snel geaccepteerd als de nieuwe standaard om gegevens te kunnen versleutelen. In 2002 gebruikte de Verenigde staten van Amerika deze versleuteling ook. Tot nu toe is het nog steeds een van de meest gebruikte en meest veilige manieren om gegevens te kunnen versleutelen!
De AES encryptie beter begrijpen
Nu je weet wat de AES versleuteling is kunnen we je ook beter uitleggen hoe de AES 256 encryptie in elkaar zit. We gaan het hebben over de basisprincipes en de onderdelen waarop de versleuteling gebouwd is.
De basisprincipes van de AES encryptie
Er zijn een aantal basis principes waarop de AES versleuteling is opgebouwd. Om de werking van de versleuteling te begrijpen moet je eerst weten hoe dit in elkaar zit.
Substitution Permutation Network
AES maakt gebruik van 128 bit gegevens, wat gelijk is aan 16 bytes, en zal dit versleutelen met een 128, 192 of 256 bit sleutel. Doordat SP netwerken gebruikt worden in Block ciphers zal de tekst eerst in verschillende 4×4 blokken ingedeeld worden. Deze worden in de S Boxen vervangen door wiskundige bewerkingen die vooraf bepaald zijn. Nadat dit gebeurt zal de volgorde van de S-Boxen ook nog eens gemixt volgens verschillende wiskundige bewerkingen. Dit proces zal een aantal keer herhaald worden voordat men tot de volledige versleuteling geraken.
Voor elke ronde van het verdelen van de text in verschillende S boxen, zal er een vooraf een nieuwe sleutel aan de text toegevoegd worden. Op deze manier zul je elke sleutel nodig hebben om de volgende wiskundige bewerkingen ongedaan te kunnen maken om de tekst terug te kunnen lezen.
Key Expansion processen
In de AES versleuteling zal er voor de versleuteling een sleutel bepaald worden. Echter zal deze sleutel tijdens de versleuteling opgedeeld worden in verschillende sleutels die per ronde van permutatie gebruikt zullen worden. De hoeveelheid rondes die uitgevoerd worden om de data te versleutelen hangt af van de lengte van de sleutel die gebruikt wordt. Zo zal een 128-bit sleutel 10 rondes nodig hebben, een 192-bit sleutel heeft 12 rondes nodig en een 256-bit sleutel heeft 14 rondes nodig!
Versleutelings- en Decoderingsprocessen
Nu je weet hoe groot de sleutels zijn, zul je je waarschijnlijk ook afvragen in hoe het versleuteling proces en het decoderen van de sleutels in elkaar zitten. Het versleutelen van de gegevens gebeurt in verschillende rondes, elke ronde zal als volgt gaan:
- De te vervangen tekst wordt ingegeven
- Een sleutel wordt ingegeven om te gebruiken tussen de verschillende rondes
- Vervangen van Bytes in het 4×4 rooster
- Rijen aanpassen
- Kolommen van het 4×4 rooster mixen
- Een sleutel wordt aan de ronde toegevoegd
Zodra de alle rondes doorlopen zijn, zal de data verzonden kunnen worden met de sleutel waardoor deze bewerkingen ook weer ongedaan gemaakt kunnen worden. Om de tekst te kunnen decoderen, zullen al deze bewerkingen in een tegenover gestelde richting uitgevoerd moeten worden. Hiervoor heb je echter wel de correcte sleutel nodig, maar er zijn te veel verschillende mogelijkheden waardoor hackers niet aan je gegevens zullen komen.
Wat is AES 256 encryption algorithm en de hoofd onderdelen ervan.
Nu je weet hoe het versleuteling proces in elkaar zit, kunnen we je ook meer uitleg geven over de onderdelen die in de versleuteling voorkomen.
De S Box
In het versleuteling proces van je gegevens zal de tekst eerst in een groot 16×16 rooster ingevuld worden. In deze S Box zullen de verschillende operaties toegevoegd worden. Zo zullen de waardes van deze gegevens veranderen door gebruik te maken van vooraf bepaalde wiskundige formules. Deze hoeven in principe niet altijd logisch te zijn.
Mixen van kolommen
Zodra de waardes van de ingegeven tekst aangepast zijn zullen de kolommen gemixt worden waardoor alle de data in het rooster volgends een wiskundige formule opnieuw ingevuld zullen worden. Nadat alle gegevens aangepast zijn zal men doorgaan met de laatste stappen.
Verschuiven van data en “addroundkey” stappen
Zodra de kolommen gemixt zijn, zal de versleuteling nog eens de kolommen verschuiven waardoor er opnieuw een volledig nieuw rooster ontstaat. Dit is de laatste stap van een ronde voordat er een nieuwe sleutel aan de gegevens toegevoegd zal worden om de volgende ronde van het versleuteling proces te kunnen starten.
De verschillende maten en variaties in de van de AES encryptie
AES is een zeer sterke versleuteling, maar toch zijn er een aantal niveaus binnen deze versleutelingen. Zo heb je namelijk verschillende maten van de sleutels die je zou kunnen gebruiken. Hoe groter de sleutel is, hoe veiliger de versleuteling zal zijn.
AES-128
De kleinste variant van de AES versleuteling is de versleuteling met een 128-bit sleutel. Met deze sleutel zal het versleuteling proces 10 verschillende rondes hebben. Uit de drie verschillende variaties van de AES versleutelingen zal dit de “minst” veilige oplossing zijn, maar het is echter onmogelijk om deze sleutels te kunnen kraken met de computers van tegenwoordig. Zo zou een hacker toegang moeten hebben. Een normale computer zou er meer dan 1 miljard jaar over doen om de versleutelde code te kunnen ontgrendelen.
AES-192
Bij een AES 192 sleutel zal het nog moeilijker zijn, de lengte van de sleutel is een stuk langer waardoor het versleuteling proces meerdere rondes zal doorlopen. Elke versleuteling met een AES 192 sleutel heeft maar liefst 12 rondes van het substitueren en verschuiven van de verschillende gegevens.
AES-256
De meest veilige optie, en ook meteen de standaard voor de meeste programma’s is de AES-256 versleuteling. Wanneer je bijvoorbeeld gebruik maakt van een VPN dienst zullen je gegevens met een AES-256 sleutel versleuteld worden. Over heel de wereld maken verschillende militaire organisaties ook gebruik van deze versleuteling om de gevoelige gegevens te kunnen versleutelen. Dit komt doordat het een krachtige quantum computer er meer dan 2.29*10^32 jaar over zou doen om de sleutel te kunnen ontgrendelen.
Ga naar ExpressVPN
In de uitverkoop tot het einde van mei 2024
De verschillende variaties van de AES versleuteling
Naast het hebben van verschillende groottes in de versleuteling, zijn er ook nog verschillende variaties waarop de versleuteling zal plaatsvinden. Heb je echter geen idee welke verschillende varianten er zijn? Dan kun je best even verder lezen, we leggen er namelijk weer over uit in het volgende deel van deze blog.
AES in de ECB mode
De eerste vorm van AES versleutelingen werden gedaan via een ECB mode. ECB staat voor Electronic Code Book mode. Het is echter ook de meest eenvoudige vorm van het versleutelen in een AES versleuteling. Deze wordt tegenwoordig niet meer vaak gebruikt.
AES in de CBC mode
De meest gebruikte variant in het versleutelen van de gegevens bij een AES 256 versleuteling. CBC staat voor Cipher Block Chaining mode, en zal gebruikt worden om de tekst in verschillende blokken te verdelen en om deze volgens wiskundige formules en door verschillende rondes door elkaar te schudden. Dit is meteen ook de meest veilige manier van het versleutelen van je gegevens!
AES in CTR mode
In de AES CTR mode, ook wel counter mode genoemd, zullen alle verschillende rondes paralel van elkaar uitgevoerd kunnen worden door gebruik te maken van wiskundige formules en een teller. Dit betekent dat het een stuk sneller de gegevens kan versleutelen, maar het zal niet zo effectief zijn als een CBC Mode! Het enige nadeel van deze versleuteling is dat er een teller moet zijn die alle handelingen goed bijhoudt. Indien de teller fout zit, kan het zijn dat er fouten zullen zijn bij het decoderen van de tekst die ingegeven werd!
De sterktes en veiligheid van AES encryptie
Het is niet voor niets dat de AES encryptie vrijwel voor alles in de hele wereld gebruikt zal worden. Het is namelijk de meest veilige manier om gegevens te kunnen versleutelen! In het volgende deel van de blog hebben we het over de verschillende sterktes en de factoren die de veiligheid van de versleuteling beïnvloeden!
Factoren die de AES encryptie veiliger maken
Een van de dingen waardoor de AES encryptie een van de meest veilige versleutelingen is, is doordat de sleutel die gebruikt wordt in het begin, door middel van de “Key Expansion proces” zal opgedeeld worden in verschillende andere sleutels die bij elke ronde van versleutelen gebruikt zullen worden. De complexiteit en de lengte van de verschillende sleutels zorgt er ook voor dat er enorm veel verschillende combinatie mogelijkheden zijn.
Doordat er in elke ronde van de versleuteling een nieuwe sleutel gebruikt zal worden, waardoor er steeds meer verschillende combinaties mogelijk zijn, is de AES encryptie vrijwel niet te hacken. Zelfs als de hackers een laag zouden kunnen ontcijferen, hebben ze nog steeds de juiste sleutel nodig om de volledige tekst te kunnen achterhalen!
Ook heeft AES een zeer sterke “Confusion en Diffusion” voor de verschillende bits in de versleuteling. Confusion betekent dat elke bit van de cipher tekst afhangt van verschillende onderdelen van de sleutels. Echter zullen de linken tussen de twee delen van de bit hierdoor zeer onduidelijk worden.
Bij de Diffusion van de bits, zal het aanpassen van 1 van de bits ervoor zorgen dat 50% van de Cipher block tekst aangepast zal worden. Zo zal de AES versleuteling het niet duidelijk maken wat de originele plaats van de bits was!
Doordat het in iedere ronde opnieuw aangepast zal worden, zullen hackers meer dan 100 miljoen oplossingen moeten proberen voor een aantal verschillende rondes. Dit maakt het AES versleuteling proces zo veilig.
Versleuteling analyse en AES encryptie veiligheid evaluaties
De AES encryptie werd in 2001 geanalyseerd door NIST. Deze organisatie kwam er al snel achter dat deze manier van versleutelen zeer veilig was. Daarom heeft NIST, National institute of Standards and Technology ervoor gekozen om deze vorm van versleuteling te gaan gebruiken. Ook werd het hierna de Advanced Encryption Standard genoemd.
Over de jaren heen zijn er verschillende IT specialisten geweest die aanvallen op de versleutelingen uitgeprobeerd hebben. Zo zijn er een aantal verschillende gekende aanvallen die de zwakheden van de AES versleuteling aan konden duiden.
Known Key distinguishing attack, was een van de eerste voorbeelden. In deze aanval was de sleutel gekend en werd er gekeken naar hoe de rest van de structuur werkte. Echter was het enkel mogelijk in een 8 ronde versie met een 128 bit sleutel. Er is nog niemand geweest die een volledige 10 ronde met een 128 bit sleutel heeft weten te ontcijferen. Voor de rest zijn er nog geen echte aanvallen geweest, maar er zijn wel computer specialisten die speculeren en theoretische aanvallen verzinnen om hier al oplossingen voor te vinden. Deze theoretische aanvallen kunnen niet uitgevoerd worden aangezien de computers nog niet sterk genoeg zijn!
De toepassingen van AES versleutelingen
Nu je volledig weet wat AES is en hoe het in elkaar zit, vraag je je waarschijnlijk af waarvoor de AES encryptie gebruikt kan worden. Om je een antwoord op deze vraag te kunnen geven hebben we verschillende voorbeelden van toepassingen in deze blog voorzien.
Veilig opslaan en verzenden van gegevens
Zoals we het eerder gezegd hebben, wordt de AES encryptie gebruikt in verschillende sectoren die vaak gevoelige informatie behandelen. Het is daarom vanzelfsprekend dat bedrijven en overheden deze bestanden of gegevens met deze versleuteling willen beschermen.
Online privacy beschermen met een VPN dienst
Het doel van VPN diensten is om ervoor te zorgen dat je op een veilige en anonieme manier gebruik kunt maken van het internet zonder dat de bedrijven je internetgebruik kunnen volgen. Daarom maken de meeste VPN diensten gebruik van de AES Encryptie met een 256bit sleutel. Hierdoor is het vrijwel onmogelijk om de gegevens van de gebruiker te achterhalen. Vraag je je af wat een VPN is? Dan kan de volledige naam je misschien wel helpen. VPN staat voor Virtual Private Network en de AES encryptie helpt bij het private gedeelte van deze netwerken.
Aanbevolen Top-5 VPN-provider:
WIFI en draadloze communicatie beveiligingen
Je weet het misschien niet, maar de meeste thuis netwerken zullen met een AES en een WPA2 wachtwoord beveiligd worden. Het kan echter wel zijn dat je de AES encryptie zult moeten activeren.
Versleutelen van bestanden en harde schijven
Indien je een backup hebt van belangrijke bestanden en je deze op een externe harde schijf bewaart, is het mogelijk om deze ook met een AES encryptie te versleutelen. Indien de harde schijf of de bestanden in de handen komen van verkeerde personen, zullen ze hier niets mee kunnen doen!
Ga naar ExpressVPN
In de uitverkoop tot het einde van mei 2024
FAQ
Is AES tegenwoordig de beste encryptie?
AES (Advanced Encryption Standard) wordt beschouwd als een van de meest betrouwbare en veilige encryptie-algoritmen die tegenwoordig beschikbaar zijn. Het is een symmetrisch encryptie-algoritme dat wereldwijd wordt gebruikt voor het beveiligen van gevoelige informatie, zoals financiële gegevens, communicatie en overheidsinformatie.
AES is ontworpen om bescherming te bieden tegen een breed scala aan aanvallen, waaronder brute force-aanvallen. Het maakt gebruik van verschillende sleutellengtes, zoals 128-bit, 192-bit en 256-bit, waarbij de sleutellengte de sterkte van de encryptie bepaalt. AES is wiskundig robuust en heeft een lange geschiedenis van analyse en cryptografische evaluatie.
Hoewel AES over het algemeen wordt beschouwd als een zeer sterke encryptie, is het belangrijk op te merken dat de veiligheid van een encryptie-algoritme afhangt van verschillende factoren, waaronder de implementatie, sleutelbeheer en mogelijke kwetsbaarheden in het algoritme zelf. Het is altijd raadzaam om te vertrouwen op gevestigde en geverifieerde cryptografische standaarden, zoals AES, en regelmatig updates en patches toe te passen om mogelijke beveiligingslekken te dichten.
Hoe lang heb ik nodig om de AES-codering te kraken?
Het kraken van AES-codering, ook wel bekend als een brute force-aanval, is een zeer uitdagende taak en vereist aanzienlijke computermiddelen en tijd. De sterkte van AES-codering is afhankelijk van de sleutellengte die wordt gebruikt: 128-bit, 192-bit of 256-bit. Hoe langer de sleutel, hoe sterker de encryptie en hoe langer het duurt om het te kraken.
Met de huidige technologie en de bekende aanvalsmechanismen wordt aangenomen dat het kraken van een AES-codering met een 128-bit sleutel praktisch onhaalbaar is binnen een redelijke tijdspanne. Het zou naar schatting miljarden jaren duren om alle mogelijke sleutelcombinaties uit te proberen met behulp van brute force-aanvallen.
AES met een 192-bit of 256-bit sleutel biedt een nog hoger niveau van beveiliging en wordt beschouwd als nog sterker. Het kraken van een dergelijke codering met brute force wordt beschouwd als vrijwel onmogelijk met de huidige technologie.
Het is belangrijk op te merken dat de tijd die nodig is om AES te kraken, kan veranderen naarmate nieuwe technologische ontwikkelingen en cryptografische doorbraken plaatsvinden. Daarom is het belangrijk om de ontwikkelingen op het gebied van cryptografie en beveiliging in de gaten te houden en indien nodig over te stappen op langere sleutellengtes om de beveiliging te behouden.
Wat zijn alternatieven voor AES-encryptie?
Hoewel AES een van de meest gebruikte en betrouwbare encryptie-algoritmen is, zijn er enkele alternatieven beschikbaar die ook sterke beveiliging bieden. Enkele van deze alternatieven zijn:
- Threefish: Threefish is een symmetrisch encryptie-algoritme dat is ontworpen als onderdeel van de Skein-hashfunctie. Het is gebaseerd op een blokgrootte van 512 bits en ondersteunt sleutellengtes van 256, 512 en 1024 bits. Threefish is ontworpen om veiligheid te bieden tegen bekende cryptografische aanvallen.
- Serpent: Serpent is een symmetrisch encryptie-algoritme met een blokgrootte van 128 bits. Het werd geselecteerd als een van de finalisten in het Advanced Encryption Standard (AES) competitieproces. Serpent maakt gebruik van een zeer substitutie-permutatienetwerk om beveiliging te bieden en wordt beschouwd als een zeer sterk alternatief voor AES.
- Twofish: Twofish is een symmetrisch blokcijfer dat een blokgrootte van 128 bits gebruikt. Het was ook een van de finalisten in het AES-competitieproces, maar werd uiteindelijk niet geselecteerd. Twofish is ontworpen om sterke beveiliging te bieden en heeft een variabele sleutellengte van 128, 192 of 256 bits.
- RSA: RSA is een asymmetrisch encryptie-algoritme dat wordt gebruikt voor versleuteling en digitale handtekeningen. Het is gebaseerd op het gebruik van twee sleutels, een publieke sleutel voor versleuteling en een privésleutel voor ontcijfering. RSA wordt vaak gebruikt in combinatie met symmetrische encryptie-algoritmen zoals AES voor een gecombineerde beveiligingsaanpak.
Het kiezen van het beste encryptie-algoritme hangt af van verschillende factoren, zoals de beveiligingseisen, de implementatievereisten en compatibiliteit met bestaande systemen. Het is altijd raadzaam om te vertrouwen op gevestigde en geverifieerde encryptiestandaarden en regelmatig updates en patches toe te passen om mogelijke beveiligingslekken te dichten.
Alles wat je moet weten over de AES encryptie
De AES versleuteling werd in 2000 uitgebracht en is sinds 2002 de Advanced Encryption Standard. Deze versleuteling wordt door organisaties over heel de wereld gebruikt aangezien het een van de meest veilige manieren is om bestanden en gegevens te kunnen versleutelen.
Er zijn verschillende lengtes van de sleutels die gebruikt kunnen worden. Hoe langer de sleutel hoe complexer de versleuteling van de gegevens zal zijn. Dit betekent ook dat het steeds moeilijker wordt voor een computer om deze te kunnen ontgrendelen.
Er zal niet snel een betere vorm van versleutelingen ontwikkeld kunnen worden. Het duurt nu al meer dan een miljard jaar voor een quantum computer om een 128 bit AES versleuteling te ontgrendelen! Het is dus zeker de meest veilige optie.
Ga naar ExpressVPN
In de uitverkoop tot het einde van mei 2024
