Thuật toán DES với khóa 56 bit đã được phát triển cách đây gẩn 28 năm, và hiện không còn phù hợp với những ứng dụng đòi hỏ tính an toàn dữ liệu cao (đặc biệt các ứng dụng về quân sự, hoặc thương mại điện tử). Đây là lý do cần phát triển các thuật toán mật mã mới đáp ứng được những yêu cầu an toàn dữ liệu ngày càng cao. Trong số các thuật toán mới được phát triển gần đây có 3DES (Triple DES) với khóa công khai 168 bít và đặc biệt là AES. Năm 1997, NIST (US National Institute of Standards and Technology) đã tổ chức lựa chọn những thuật toán sau:
* MARS (IBM): Cải tiến mạng Fiestel, thực hiện 32 vòng và dựa trên cấu trúc kết hợp của DES.
* RC6 (RSA): Thực hiện mạng Fiestel 20 vòng, cải tiến thuật toán RC5.
* Twofish (Bruce Schneier): thực hiện mạng Fiestel 16 vòng, cải tiến thuật toán Blowfish.
* Serpent (Ross Anderson/ Eli Biham/ Lars Knudsen): Thực hiện mạng hoán vị thay thế 32 vòng.
* Rijndael (Joan Daemen/ Vincent Rijimen): Thực hiện mạng hoán vị thay thế cải tiến 10 vòng.
Trong 5 thuật toán trên, NIST đã chọn Rijindael cho chuẩn AES vào năm 2000. Trong tương lai, AES sẽ là chuẩn mật mã khối đối xứng và sẽ được thực hiện trên cả phần cứng lẫn phần mềm. AES sẽ được thiết kế để có thể tăng độ dài khóa khi cần thiết. Độ dài khối dữ liệu của AES là n = 128 bít, còn độ dài khóa k = 128, 192, 256 bit.
4.2.2.4Thuật toán mật mã luồng (stream cipher)
Mật mã luồng dựa trên một bộ tạo luồng khóa (key stream generator) để tạo nên một chuỗi số giả ngẫu nhiên (pseudo-random sequence) khởi tạo bởi một khóa bí mật (secret key). Chuỗi khóa được XOR với chuỗi bit plaintext. Tại phía thu, một bộ tạo khóa giống hệt khởi tọa bởi cùng một khóa bí mật được đồng bộ với chuỗi ciphertext đầu vào. Phía thu phục hồi plaintext bằng cách XOR chuỗi ciphertext với chuỗi khóa đã đồng bộ.
Hình 4.7: Mật mã luồng