Tại chu trình cuối thì bước MixColumns không thực hiện. Ưu điểm và nhược điểm của thuật toán AES
Thiết kế và độ dài khóa của thuật toán AES (128, 192 và 256 bit) là đủ an toàn để bảo vệ các thông tin được xếp vào loại tối mật. Cấu trúc của AES cũng rõ ràng và đơn giản.
Về an ninh của AES thì các nhà khoa học đánh giá là chưa cao. Họ cho rằng ranh giới giữa số chu trình của thuật toán và số chu trình bị phá vỡ quá nhỏ.
Nếu các kỹ thuật tấn công được cải thiện thì AES có thể bị phá vỡ. Một vấn đề khác nữa là cấu trúc toán học của AES. Không giống với các thuật toán mã hóa khác,
AES có mô tả toán học khá đơn giản. Tuy điều này chưa dẫn đến mối nguy hiểm nào nhưng một số nhà nghiên cứu sợ rằng sẽ có người lợi dụng được cấu trúc này trong tương lai.
Ứng dụng của AES
+) Hiện nay, AES được sử dụng phổ biến trên toàn thế giới để bảo vệ dữ liệu ở các tổ chức ngân hàng, tài chính, chính phủ, thương mại điện tử, chữ ký điện tử…
+) Mã hóa AES được ứng dụng nhanh đối với cả phần cứng và phần mềm, và chỉ yêu cầu một không gian lưu trữ nhỏ, lý tưởng để sử dụng cho việc mã hóa những thiết bị cầm tay nhỏ như ổ USB flash, ổ đĩa CD;…
1.3. Kết luận
Kết thúc chương 1 ta có cái nhìn tổng quan về mật mã học, cấu trúc cơ bản của một hệ mã và một số thuật toán mã hóa hay sử dụng hiện nay như DES và AES với những ưu điểm là đều có độ bảo mật cao, còn đối với những thiết bị có năng lượng tiêu thụ thấp, phần cứng bị hạn chế và tốc độ tính toán nhỏ thì hai thuật toán trên không đáp ứng được các tiêu chí đó vì vậy mà mã hạng nhẹ ra đời. Chương 2 sẽ giới thiệu về mã hạng nhẹ dặc biệt là thuật toán LED và ứng dụng truyền nó trong CAN.
CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG MÃ HẠNG NHẸ CHO ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TRONG CAN
Chương này giới thiệu về mã hạng nhẹ, cấu trúc và cách thiết kế thuật toán LED- 64, mô phỏng thuật toán trên ModelSim, giới thiệu CAN và ứng dụng mã hóa LED 64 bit 0 truyền trong CAN.
2.1. Giới thiệu mã hạng nhẹ
2.1.1. Khái niệm
Ngày nay các thuật toán mã hóa được thiết kế để chủ yếu sử dụng cho các thiết bị có kích thước lưu trữ và tiêu thụ năng lượng tương đối lớn mà không chú trọng và quan tâm đến việc tối ưu phần cứng. Các thuật toán bảo mật hiên đại không thể sử dụng cho tất các ứng dụng và thiết bị có kích thước lưu trữ nhỏ, tiêu thụ năng lương thấp, khả năng xử lý chậm. Do đó việc ra đời một loại mật mã nhẹ cho các thiết bị nhỏ gọn như vậy là rất cần thiết.
Mã hạng nhẹ là một loại mật mã khối, với mục tiêu là thiết kế và triển khai các thuật toán một cách dễ dàng, tiêu tốn ít tài nguyên, nhưng tính bảo mật vẫn phải được đảm bảo. Trong ứng dụng thì mã hạng nhẹ chính là sự cân đối giữa độ bảo mật và tính tối ưu cho những thiết bị có dung lượng bộ nhớ nhỏ, hạn chế về tài nguyên phần cứng, năng lượng tiêu thụ thấp, tốc độ xử lý chậm đồng thời thích hợp cho những thiết bị có mức độ bảo mật vừa phải. Mã hạng nhẹ có thể đảm bảo về mức độ bảo mật đồng thời đi kèm với một thuật toán đã được tối ưu hóa.
2.1.2. Cấu trúc thiết kế mã hạng nhẹ
Thuật toán mã hạng nhẹ luôn phải được thiết kế đảm bảo sự cân bằng giữa: bảo mật, chi phí và hiệu năng của thiết bị. Trong mật mã khối hạng nhẹ độ dài khóa càng lớn thì tính bảo mật càng cao đồng thời chi phí bỏ ra để thực hiện cũng cao ngược lại nếu độ bảo mật ở mức độ vừa phải đồng nghĩa với chi phí bỏ ra là chấp nhận được. Những thuật toán có số vòng lặp lớn sẽ có độ bảo mật cao nhưng khi cài đặt sẽ làm giảm hiệu năng của thiết bị. Cấu trúc của hệ mã cũng ảnh hưởng đến giá thành và hiệu năng của thiết bị. Thuật toán mã hóa thiết kế theo cấu trúc song song sẽ có hiệu năng cao nhưng giá thành đắt. Thuật toán thiết kế theo cấu trúc nối tiếp thì chi phí thấp nhưng khi thực hiện sẽ làm giảm hiệu năng của thiết bị. Do đó việc cân bằng
giữa tính bảo mật, chi phí, và hiệu năng là rất khó thực hiện. Thực tế trên những thiết bị chúng ta chỉ có thể đạt được hai trên ba mục tiêu đề ra. Trong đó tính bảo mật của thuật toán được ưu tiên hàng đầu. Nếu tính bảo bảo mật mà không thể phá vỡ thì thuật toán đó sẽ được sử dụng nhiều hơn.