Wat is AES encryptie?

Wil je ook graag weten hoe je gegevens via het internet op een meer beveiligde wijze kan worden overdragen? Met AES encryptie voeg je veel meer beveiliging toe aan gevoelige berichten of informatie waar anderen niet zomaar bij moeten kunnen. Lees gauw verder over de eigenschappen.

Probeer nu
Houd je online activiteiten privé en kies voor ExpressVPN

Bij een abonnement van 12 maanden, krijg je maar liefst 3 maanden gratis erbij. Ook kun je profiteren van een gulle niet goed, geld terug garantie. Daardoor kun je maar liefst een maand lang genieten van een gratis VPN van ExpressVPN. Zo kun je genieten van AES encryptie, waardoor je privacy op het web wordt verhoogd.

Bijgewerkt op: 23 februari 2024

Inleiding

Dit onderdeel zal op een beknopte wijze antwoord geven op de vraag: wat is AES encryptie? Ook het belang hiervan in moderne communicatie en het doel van de structuur zal worden toegelicht.

Definitie van AES encryptie

Mocht je je afvragen: wat is AES? Het bestaat uit een krachtige versleutelingstechniek die wordt toegepast om communicatie op het web te beveiligen. De Engelse afkorting AES staat voor ‘Advanced Encryption Standard’. Deze vorm van encryptie is door de Amerikaanse overheid gekozen om geheime informatie te beschermen.

Het wordt dan ook op globale schaal geïmplementeerd om gevoelige gegevens te versleutelen. Dit is essentieel voor computerbeveiliging, cyberbeveiliging en gegevensbescherming van de overheid.

aes encryptie

Belang van encryptie in moderne communicatie

Encryptie is dus het proces waarbij gegevens worden gecodeerd zodat ze verborgen blijven voor onbevoegde gebruikers. Het helpt om privé informatie en gevoelige gegevens te beschermen. Encryptie is zeer belangrijk in moderne communicatie, omdat het een veilige communicatiemethode faciliteert die zorgt voor de waarborging van integriteit en vertrouwelijkheid van informatie die tussen partijen wordt gedeeld.

Doel van de structuur

AES staat bekend om snelheid en veiligheid. Snelheid komt voort uit het feit dat AES gebaseerd is op een symmetrische sleutel en minder rekenkracht vereist in vergelijking met een asymmetrische sleutel. Bij een symmetrische sleutel wordt dezelfde sleutel gebruikt om gegevens niet alleen te kunnen versleutelen (dus je gegevens onleesbaar te maken), maar ook weer leesbaar te maken.

Verder is beveiliging het directe resultaat van een geavanceerd algoritme. Gegevens worden per blok versleuteld. De structuur dient dus ook een doel: het zorgt voor snelheid en veiligheid.

Historische achtergrond

In dit onderdeel vind je meer informatie over de historische context, waaronder de ontwikkeling van diverse encryptie methodes en technieken.

Ontwikkeling van encryptie technieken

In het begin van de jaren zeventig vormde het bedrijf IBM, wat wordt gezien als het grootste informatietechnologie bedrijf in de wereld, een zogeheten ‘cryptogroep’. Ze ontwierpen een blokcodering om gegevens van hun klanten te beschermen. In 1973 nam de VS dit over als nationale standaard – de Data Encryption Standard, oftewel DES. Het bleef in gebruik totdat het mis ging in 1997.

In 2002 werd DES uiteindelijk vervangen door AES oftewel de ‘Advanced Encryption Standard’. Tegenwoordig staat AES wereldwijd bekend als de meest veilige encryptie techniek en is het goedgekeurd voor gebruik in het toepassen op geheime Amerikaanse overheidsinformatie.

Behoefte aan een veiliger encryptie algoritme

Met AES kun je een 128-bits, 192-bits of 256-bits sleutel kiezen, waardoor dit veel sterker is dan de 56-bits sleutel van DES. Zo is een digitale aanval tegen een AES-256 sleutel veel moeilijker dan tegen een AES-128 sleutel. Als het gaat om de 56-bits sleutel van DES, is dit nog veel zwakker en kwetsbaarder. Vandaar dat AES een veiliger encryptie algoritme is.

Introductie van het AES encryptie algoritme

Zoals zojuist toegelicht, heeft AES DES vervangen vanwege sterkere beveiliging voor online communicatie. De belangrijkste kracht van AES ligt in de optie voor verschillende sleutel lengtes. De tijd die nodig is om een ​​versleutelingsalgoritme te kraken, is gerelateerd aan de lengte van de sleutel die wordt gebruikt om de communicatie te beveiligen.

Het begrijpen van AES encryptie

Dit onderdeel geeft een uitgebreider antwoord op de vraag: hoe werkt encryptie? De basisprincipes zullen zorgen voor een helder beeld.

Basisprincipes van AES encryptie

Er zijn drie basisprincipes, namelijk het SPN netwerk, sleutel uitbreidingsproces en de versleutelings- en decoderingsprocessen.

Substitutie Permutatie Netwerk (SPN)

AES is gebaseerd op een principe dat bekend staat als een substitutie permutatie netwerk. Een substitutie permutatie (SPN) netwerk is een klasse van blokcijfers die bestaat uit rondes van een herhaalde reeks wiskundige aspecten.

De structuur is dus gebaseerd op wiskunde principes. Concreet gezien gaat het dus om het SPN algoritme. Een algoritme is een reeks met instructies, wat zorgt voor structuur.

Sleutel uitbreidingsproces

Het sleutel uitbreidingsproces bestaat uit vier hoofdzakelijke stappen, namelijk het sleutelschema, bytevervanging, rijverschuiving (ook wel shift rows) en kolommenging (ook wel mix columns). De belangrijkste componenten zullen later verder worden besproken. Al deze stappen werken samen om veilige sleutels te genereren die een hoog beveiligingsniveau bieden voor het versleutelingsproces.

Versleutelings- en decoderingsprocessen

Het versleutelingsproces bestaat uit het omzetten van een leesbaar bericht in een onleesbare vorm om te voorkomen dat onbevoegden het lezen. Verder bestaat het decoderingsproces uit het omzetten van een gecodeerd bericht naar zijn oorspronkelijke, leesbare formaat. Dit zorgt ervoor dat de ontvanger waarvoor het bedoeld is, het bericht kan lezen. Zo wordt privacy gewaarborgd.

Sleutel componenten van AES

In dit onderdeel zullen de sleutel componenten worden besproken, waaronder de s-box en mix columns transformatie.

S-box

Allereerst is de s-box een basiscomponent van algoritmes met symmetrische sleutels. In blokcijfers worden ze meestal gebruikt om de relatie tussen de sleutel en de cijferreeks te verbergen. De s in de benaming s-box staat voor substitutie. Het zorgt voor verwarring, wat eraan bijdraagt dat je veiliger je berichten kunt sturen zonder dat iemand anders dan de ontvanger zomaar weet wat er geschreven staat.

Mix Columns transformatie

Wat betreft de mix columns transformatie, kun je – zoals de benaming suggereert – mengeling verwachten. Concreet gezien worden vier bytes in elke kolom gecombineerd. Bytes is wat de meeste computers gebruiken om tekens weer te geven, zoals letters, cijfers of symbolen.

De uitvoering van de mix columns transformatie is een belangrijk onderdeel dat zorgt voor diffusie. Net als de s-box, zorgt het ervoor dat de AES beveiligd is tegen de crypt analyse. Dit voorkomt dus dat anderen de codes uiteenrafelen en concreet gezien wordt er dus voorkomen dat onbevoegden je privé berichten kunnen lezen.

Shift Rows & Add Round Key bewerkingen

Als het gaat om de zogeheten shift rows bewerkingen, dan zorgt dit proces ook voor meer wijzigingen. Als het gaat om AES, dan wordt onder andere elke byte van de tweede, derde en vierde rij naar links verschoven. De eerste rij blijft op dezelfde plek, terwijl de laatste drie rijen een, twee en drie keer naar links worden verschoven.

Wat betreft add round key bewerkingen, maakt AES gebruik van een sleutelschema. De drie AES varianten (AES-128, AES-192, AES-256) hebben een verschillend aantal rondes. Elke variant vereist een aparte ronde sleutel. Het sleutelschema zorgt voor de realisering van de benodigde ronde sleutels.

AES sleutel groottes en varianten

In dit onderdeel zal meer uitleg worden gegeven over de sleutel groottes en varianten.

Sleutel groottes in AES

hoe werkt encryptie

AES-128

Allereerst gebruikt de eerste variant, AES-128, een sleutel lengte van 128 bits om een ​​blok berichten te coderen en te decoderen. Dit resulteert in 10 coderingsrondes.

AES-192

Zoals de benaming al suggereert, gebruikt AES-192 een 192-bits sleutel lengte om een ​​blok berichten te versleutelen en weer te decoderen. Het biedt wat meer complexiteit dan AES-128, omdat het onder andere 12 coderingsrondes bevat.

AES-256

Mocht je denken: wat is AES 256 encryption algorithm? De 256-bits sleutels hebben de langste sleutel lengte, met in totaal in 14 coderingsrondes. Een interessant feitje: een hacker heeft 2256 verschillende combinaties nodig om een ​​256-bits gecodeerd bericht te breken, wat zelfs door de snelste apparaten vrijwel onmogelijk te kraken is. Deze sleutel grootte is dan ook het veiligst.

Varianten van AES codering

Ook is het interessant om verder in te gaan op verschillende varianten van AES codering.

AES in Electronic Code Book (ECB) modus

De eenvoudigste codering modus is de elektronische codeboek modus (ECB). Het bericht wordt opgedeeld in blokken en elk blok wordt afzonderlijk versleuteld. Het is een van de gemakkelijkste en snelste algoritmen om te implementeren.

AES in Cipher Block Chaining (CBC) modus

Verder is er ook een geavanceerdere vorm van blokcodering, namelijk de CBC modus. Met versleuteling in de CBC modus is elk blok afhankelijk van alle leesbare tekst blokken die tot dan toe zijn verwerkt. Dit voegt een extra niveau van complexiteit toe aan de versleutelde gegevens.

AES in Counter (CTR) modus

Als het gaat om de CTR modus is dit een populaire modus waarin onder andere elke stap parallel kan worden uitgevoerd. Een van de belangrijkste eigenschappen van deze modus is dat het wordt gezien als een van de meest beveiligde modi.

Sterke punten en de veiligheid van AES encryptie

In dit onderdeel zal verder worden ingezoomd op de sterke punten en de veiligheid van AES.

wat is aes

Factoren die bijdragen aan de AES beveiliging

Hieronder staan enkele concrete factoren die bijdragen aan de beveiliging van deze vorm van encryptie.

Sleutel lengte en complexiteit

Wat betreft de sleutel lengtes, zijn er, zoals besproken, drie soorten sleutel groottes. AES-128 gebruikt een 128-bits sleutel lengte, terwijl AES-192 en AES-256 respectievelijk een 192-bits en 256-bits sleutel lengte toepassen.

Hoewel AES-256 de sterkste en veiligste variant is, is zelfs de eerste vorm (AES-128) veilig. Immers, de 128-bits sleutel lengte voor codering en decodering resulteert in 10 codering rondes met maar liefst 3.4 x 1038 verschillende combinaties die mogelijk zijn. Berichten zijn dus niet zomaar te ontrafelen door buitenstaanders.

Verspreidings- en verwarringseigenschappen

Bij AES kun je uitstekende verspreidings- en verwarringseigenschappen verwachten. Zo zijn de tabellen voor verwarring erg niet-lineair, wat er ook voor zorgt dat patronen worden vernietigd. Zo kunnen berichten niet zomaar worden geraden aan de hand van bijvoorbeeld patronen. Verder zorgt diffusie ervoor dat elk deel van de input wordt verspreid naar elk deel van de output. Beide aspecten dragen dus bij aan de veiligheid.

Weerstand tegen een verscheidenheid aan aanvallen

AES ondersteunt sleutel groottes van 128, 192 en 256 bits. Dit betekent dat er respectievelijk 2128, 2192 en 2256 mogelijke sleutels te ontdekken zijn. Dit maakt het op praktisch gebied vrijwel onmogelijk om de codering te breken door middel van een online aanval.

Cryptoanalyse inspanningen en AES beveiliging evaluaties

Behalve bovenstaande feitelijke gegevens, kun je ook onder andere evaluatie processen in acht nemen.

NIST’s evaluatie proces

Momenteel is AES een van de slechts twee blokcoderingsstandaarden die zijn goedgekeurd door NIST. Dit staat voor de National Institute of Standards and Technology, wat gevestigd is in de Verenigde Staten.

De andere blokcijfer standaard die door het strenge, technische evaluatie proces van NIST heen is gegaan is het zogeheten Triple Data Encryption Algorithm. TDEA is echter verouderd en het gebruik van TDEA is na 2023 niet meer toegestaan. Dat maakt AES extra relevant.

Het evaluatie proces van NIST is als volgt gegaan, waar AES dus succesvol doorheen is gegaan:

Beveiliging. Concurrerende algoritmen werden beoordeeld op hun vermogen om aanvallen te weerstaan​. De sterkte van de veiligheid werd beschouwd als de belangrijkste factor.

Kosten. De algoritmen waren bedoeld om wereldwijd, niet-exclusief en rechten-vrij te worden vrijgegeven.

Implementatie. Hierbij kun je onder andere denken aan de flexibiliteit van het algoritme en de algehele eenvoud.

aes 256 encryptie

Bekende aanvallen en kwetsbaarheden

Wat betreft bekende aanvallen en kwetsbaarheden, zijn zijkanaal aanvallen geïntroduceerd als een krachtige crypt analysetechniek. Men maakt dan gebruik van kennis van het onderliggende encryptie algoritme om een ​​model te trainen om de sleutel te herkennen die wordt gebruikt voor codering. Hoewel dit in de praktijk niet zomaar voorkomt, is dit wel een dreiging voor de encryptie veiligheid.

Huidige status van AES beveiliging

Al met al is de AES-256 codering nog steeds uiterst veilig. Het is het veiligste versleutelingsalgoritme dat momenteel beschikbaar is en wordt tot op de dag van vandaag nog steeds veel gebruikt in overheids- en militaire toepassingen, maar ook door bedrijven.

Toepassingen van AES encryptie

In dit onderdeel zullen de toepassingen worden toegelicht.

Veilige gegevensoverdracht en -opslag

AES codering is een belangrijk onderdeel van cyberbeveiliging. Het biedt veilige gegevensoverdracht en -opslag. Dit helpt bijvoorbeeld om persoonlijke informatie, financiële gegevens en andere vertrouwelijke gegevens te beschermen tegen ongeoorloofde toegang in het geval van een data lek.

Virtual Private Networks (VPN’s)

De afkorting VPN staat voor virtual private network oftewel een virtueel privé netwerk. Lees gerust meer over wat een VPN is. Als je de VPN van ExpressVPN gebruikt, worden je gegevens verzonden via een tunnel die is beveiligd met AES 256 encryptie. Dit betreft dezelfde coderingsstandaard die door de Amerikaanse overheid is aangenomen en wereldwijd door beveiligingsexperts wordt ingezet om geheime informatie te beschermen.

Hier zijn de top 5 VPN-providers die ik kan aanbevelen:

Beste Dienst 1 ExpressVPN, review 2024
9.8
2 CyberGhost, review 2024
9.5
3 Private Internet Access, review 2024
9.3
4 IPVanish, review 2024
9.1
5 NordVPN review 2024
8.9

Draadloze communicatie en wifi-beveiliging

AES wordt ook gebruikt bij het beveiligen van draadloze netwerken, zoals Wi-Fi-netwerken. Dit is om de vertrouwelijkheid van gegevens te waarborgen.

Bestands- en schijfencryptie

Ook wordt het ingezet om bestanden en mappen op apparaten, externe opslagapparaten en cloudopslag veilig te versleutelen. Het beschermt gevoelige gegevens die zijn opgeslagen op apparaten of tijdens gegevensoverdracht om ongeoorloofde toegang te voorkomen.

Ga naar ExpressVPN
Speciale aanbieding tot het einde van februari 2024

FAQ

Is er een codering die nog beter is dan AES 256-codering?

De Advanced Encryption Standard (AES) met 256-bits codering wordt momenteel beschouwd als een van de veiligste coderingsalgoritmen. Het is belangrijk op te merken dat AES 256-bit een zeer hoog beveiligingsniveau biedt en meer dan voldoende is voor de meeste gebruikssituaties.

Er is momenteel geen algemeen geaccepteerde codering die als “beter” of “veiliger” wordt beschouwd dan AES 256-bit. De meeste experts beschouwen AES 256-bit als voldoende veilig zolang de implementatie van het algoritme correct is en de sleutels goed beschermd zijn.

Het is echter belangrijk op te merken dat de veiligheid van een versleutelingsalgoritme niet alleen afhangt van de sleutellengte, maar ook van andere factoren zoals de implementatie, het sleutelbeheer en de bescherming van de geheime sleutels. Foutieve implementatie of onjuist sleutelbeheer kan leiden tot zwakke plekken in de beveiliging, zelfs bij een sterk algoritme als AES 256-bit.

Het is ook mogelijk dat er in de toekomst nieuwe versleutelingsalgoritmen worden ontwikkeld die een nog hoger beveiligingsniveau kunnen bieden. Onderzoek naar cryptografie is een continu proces en het is mogelijk dat er in de toekomst nieuwe algoritmen worden ontwikkeld die betere beveiligingseigenschappen hebben. Dergelijke nieuwe algoritmen moeten echter eerst grondig worden getest en beoordeeld door experts voordat ze als veiliger dan de gevestigde AES-standaard kunnen worden beschouwd.

Over het algemeen is AES 256-bit momenteel een van de veiligste versleutelingsalgoritmen die in veel toepassingen worden gebruikt. Het is belangrijk om de huidige best practices voor implementatie en sleutelbeheer te volgen om de veiligheid van versleutelde gegevens verder te verhogen.

Hoe lang zou het duren om een AES 256-codering te kraken?

AES 256-bits codering wordt beschouwd als extreem veilig en bestand tegen brute force-aanvallen. Bij een brute force aanval probeert een aanvaller systematisch alle mogelijke sleutelcombinaties om de juiste combinatie te vinden.

Het aantal mogelijke sleutelcombinaties in AES 256-bit is 2^256, wat een zeer groot aantal is. Zelfs met krachtige computersystemen of gespecialiseerde hardware, met de huidige technologische mogelijkheden en middelen, zou het extreem lang duren om alle mogelijke sleutelcombinaties te proberen.

Om een idee te geven van de tijdspanne wordt vaak de term “leeftijd van het universum” gebruikt. Dit betekent dat zelfs als alle computermiddelen ter wereld zouden samenwerken om een AES 256-bit encryptie te kraken, het meer tijd zou kosten dan de leeftijd van het bekende universum.

Het is belangrijk op te merken dat de veiligheid van AES 256-bits encryptie niet alleen afhangt van de sleutellengte, maar ook van de kwaliteit van de implementatie, de veiligheid van het sleutelbeheer en andere beveiligingsaspecten. Zorgvuldig gebruik van encryptietechnologie en naleving van de beste beveiligingspraktijken zijn cruciaal voor het handhaven van de veiligheid van versleutelde gegevens.

Over het algemeen is AES 256-bit een extreem veilige versleuteling en biedt het een zeer hoog niveau van bescherming voor vertrouwelijke gegevens. Het is zeer onwaarschijnlijk dat succesvolle ontcijfering door brute kracht aanvallen mogelijk is binnen een haalbare tijd.

Conclusie

Al met al zorgt AES encryptie voor beveiligde online communicatie. Zo zorgen onder andere de s-box en mix columns transformatie voor meer verwarring, wat eraan bijdraagt dat onbevoegden niet zomaar bij je gevoelige gegevens kunnen komen. De sleutel lengte en complexiteit, maar ook de sterke weerstand tegen verschillende aanvallen, zorgen ervoor dat Advanced Encryption Standard de moeite waard is. Aangezien AES-256 in de 21e eeuw het veiligste versleutelingsalgoritme is, is het zeer waardevol om dit te implementeren.

Als je wilt dat je online gegevens veilig zijn met AES versleuteling, dan is de VPN van ExpressVPN een uitstekende overweging. Dan worden je gegevens namelijk verzonden via een tunnel die beveiligd is met de befaamde AES-256, wat wordt aangeraden door beveiligingsprofessionals. Met ExpressVPN, zullen je gegevens beschermd zijn en kun je met een gerust hart je online activiteiten uitvoeren zonder dat je privacy zomaar wordt geschonden. Geef om je gevoelige gegevens en kies voor ExpressVPN.

Ga naar ExpressVPN
Speciale aanbieding tot het einde van februari 2024

star blog

Mike is journalist. Als journalist strijdt hij voor persvrijheid en het recht op vrijheid van meningsuiting. Na het succesvol afronden van zijn studie met een bachelor Journalistiek en een specialisatie in techniek, besefte hij al snel dat deze vrijheden, zeker op internet, niet vanzelfsprekend zijn. Als schrijver van deze blog zet hij zich volledig in om het grote publiek bewust te maken van de gevaren die het internet met zich meebrengt. Hij deelt zijn artikelen graag met je vrienden, collega's en familie, dus help het woord te verspreiden! U kunt contact opnemen met Mike via e-mail: mike@debestevpn.nl

We kijken uit naar je ideeën

Laat een reactie achter

DeBesteVPN.nl