Como funciona o algoritmo de encriptação Rijndael? (Também conhecido pela abreviatura AES)

A transferência de informações altamente confidenciais para um local seguro sem acesso não autorizado a essas informações apresenta muitos perigos. Ao longo dos séculos, as pessoas têm feito repetidas tentativas para desenvolver linguagens secretas particularmente difíceis de decifrar. Desde a Roma antiga até à Segunda Guerra Mundial e aos dias de hoje, os estadistas e comandantes importantes enviaram ordens encriptadas para enganar o inimigo ou manter a informação fora do alcance de pessoas não autorizadas.

Infelizmente, estas formas de encriptação eram geralmente muito fáceis de decifrar. Por exemplo, podia-se facilmente decifrar linguagens secretas, que surgiram da deslocação de letras (por exemplo, today is a beautiful day = heute ist ein schöner Tag = heu teis teinsch önert ag). O ponto fraco de todas as linguagens secretas sofisticadas é que, uma vez encontrada a chave, qualquer texto pode ser "traduzido". Pelo menos com o uso de computadores, tornou-se impossível manter em segredo uma chave atribuída à deslocação de letras.

Atualmente, é necessário utilizar outros métodos de cifragem para evitar a partilha de informações confidenciais com toda a gente. Também neste caso, é novamente utilizada uma chave, que apenas o lado emissor e o lado recetor conhecem. Para a encriptação e desencriptação, são utilizados os chamados algoritmos de encriptação. Um algoritmo de encriptação é um método matemático, de acordo com o qual se processa a conversão dos dados.

O Password Depot utiliza o algoritmo de encriptação Rijndael ou AES (Advanced Encryption Standard) para encriptar os seus dados confidenciais.

Este algoritmo de segurança é explicado em pormenor mais adiante.

Norma de encriptação avançada, abreviadamente AES ou Rijndael

O US National Bureau of Standards desenvolveu uma norma de encriptação complicada denominada DES (Data Encryption Standard) , que oferecia capacidades ilimitadas de encriptação de dados. Esta norma de encriptação foi largamente substituída pela encriptação Rijndael. O nome Rijndael deriva dos nomes dos criptologistas belgas e criadores deste método de encriptação, Joan Daemen e Vincent Rijmen. No Rijndael, a encriptação é feita com uma chave de 128, 192 ou 256 bits, o que garante uma maior segurança contra ataques de força bruta. Além disso, este método de encriptação funciona três vezes mais rápido do que o DES em software. Este método pode ser utilizado tanto para a troca segura de chaves como para a transmissão de dados com um comprimento de 128 ou 256 bits.

O AES é aprovado nos Estados Unidos para documentos governamentais com autorização de segurança de alto nível.

É assim que funciona o algoritmo de encriptação Rijndael

A encriptação Rijndael baseia-se na substituição byte a byte, na troca e no XOR.

O procedimento é o seguinte:

O Rijndael gera novamente 10 chaves de 128 bits a partir da chave de 128 bits.
Estes são armazenados em quadros 4 x 4.
O texto simples também é dividido em tabelas 4 x 4 (cada uma em pedaços de 128 bits).
Cada um dos pedaços de texto simples de 128 bits é processado num processo de 10 rondas (10 rondas em chaves de 128 bits, 11 em 192, 13 em 256).
Assim, o código é gerado após a décima ronda.
Cada byte individual é substituído numa S-box e substituído pelo recíproco sobre GF (2 8).
Subsequentemente, uma matriz de módulo 2 é aplicada bit a bit e uma operação XOR é efectuada em 63.
As linhas das matrizes estão agora ordenadas de forma cíclica.
De seguida, as colunas são trocadas por multiplicação de matrizes através de um campo de Galois (GF) (2 8).
Uma ligação XOR é aplicada à subchave para cada ronda.

A segurança deste método de encriptação aumenta quando o Rijndael é executado várias vezes com chaves de ronda diferentes.

A especificação oficial pode ser consultada em https://csrc.nist.gov/files/pubs/fips/197/final/docs/fips-197.pdf

Ataques de força bruta

Os ataques de força bruta são muito perigosos porque são utilizados todos os tipos de chaves para atacar um processo. O atacante pode espalhar um vírus através da Internet, que tenta secretamente as chaves em segundo plano e troca os resultados através de um servidor. Com estes ataques, pode quebrar, por exemplo, o DES num espaço de tempo muito curto. Métodos mais modernos, como o BlowFish e o Rijndael, estão protegidos contra ataques de força bruta, uma vez que o comprimento das suas chaves pode exceder 128 bits.

O Password Depot também torna os ataques de força bruta mais difíceis com uma função de atraso. Isto faz com que o programa permaneça bloqueado durante alguns segundos após uma palavra-passe mestra introduzida incorretamente.

E uma coisa é certa: uma vez que o comprimento da chave no Rijndael pode variar conforme desejado, este algoritmo de segurança moderno é considerado seguro durante muito tempo, na perspetiva atual.

Saiba mais sobre ataques de força bruta.