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米国国立標準技術研究所(NIST)によって標準として承認された対称ブロック暗号であるAdvanced Encryption Standard (AES) は、1997 年から 2000 年にかけて行われたプロセスで選ばれましたが、そのプロセスは、その前身であるデータ暗号化標準(DES) よりも明らかにオープンで透明性が高いものでした。このプロセスは、オープンな暗号化コミュニティから賞賛され、前身である DES のバックドアを疑っていた人々から、採用されたアルゴリズムのセキュリティに対する信頼を高めることに役立ちました。
新しい標準が必要になった主な理由は、DESのキーが56ビットと比較的小さく、ブルートフォース攻撃に対して脆弱になりつつあったためです。さらに、DESは主にハードウェア用に設計されており、ソフトウェアで実装すると比較的低速でした。[1]トリプルDESはキーサイズが小さいという問題を回避しますが、ハードウェアでも非常に遅く、リソースが限られたプラットフォームには適しておらず、64ビットの（今日では比較的小さい）ブロックサイズに関連する潜在的なセキュリティ問題の影響を受ける可能性があります。
プロセスの開始
1997 年 1 月 2 日、NIST は DES の後継として AES を選択することを発表しました。DES と同様に、これは「機密扱いされず、公開され、次の世紀まで政府の機密情報を保護できる暗号化アルゴリズム」となるはずでした。[2]しかし、NIST は単に後継を公開するのではなく、後継をどのように選択すべきかについて関係者からの意見を求めました。オープンな暗号化コミュニティからの関心はすぐに高まり、NIST は 3 か月のコメント期間中に非常に多くの意見を受け取りました。
このフィードバックの結果、1997年9月12日に新しいアルゴリズムの提案が行われました。[3]提案されたアルゴリズムはすべてブロック暗号であり、ブロックサイズは128ビット、鍵サイズは128、192、256ビットをサポートするものでした。発表当時、このような暗号は珍しく、最もよく知られていたのはおそらくSquareでした。
第1ラウンド、第2ラウンド、第3ラウンド
その後の 9 か月間で、15 のデザインが作成され、複数の国から提出されました。アルファベット順に、CAST-256、CRYPTON、DEAL、DFC、E2、FROG、HPC、LOKI97、MAGENTA、MARS、RC6、Rijndael、SAFER+、Serpent、Twofish です。
その後の議論では、暗号学者によって候補の多くの長所と短所が調査され、セキュリティだけでなく、さまざまな設定（さまざまなアーキテクチャの PC、スマート カード、ハードウェア実装）でのパフォーマンスや、限られた環境（メモリが非常に限られたスマート カード、ゲート数の少ない実装、FPGA）での実現可能性も評価されました。
いくつかの設計は、小さな欠陥から重大な攻撃までさまざまな暗号解読により却下され、他の設計はさまざまな環境でのパフォーマンスの悪さや他の候補に対する優位性がほとんどなかったために不評を買った。NIST は提案を議論するために 2 回の会議を開催し (AES1、1998 年 8 月、AES2、1999 年 3 月[4] [5] [6] )、1999 年 8 月に候補を 15 個からMARS、RC6、Rijndael、Serpent、Twofishの 5 個に絞り込むと発表した[7]。一般に「AES ファイナリスト」と呼ばれる 5 つのアルゴリズムはすべて、コミュニティでよく知られ尊敬されている暗号学者によって設計された。AES2 会議の投票結果は以下のとおり: [8]
- ラインダール：肯定的77、否定的1
- RC6 : 肯定的79、否定的6
- Twofish : 肯定的64件、否定的3件
- 火星: 58 陽性、6 陰性
- 蛇：肯定的52、否定的7
- E2 : 陽性27、陰性13
- CAST-256 : 肯定的16、否定的18
- SAFER+ : 肯定的20、否定的24
- DFC : 肯定的22、否定的27
- クリプトン：肯定的16件、否定的31件
- 取引: 肯定的 1 件、否定的 71 件
- HPC : 陽性1件、陰性78件
- マゼンタ: 1 プラス、84 マイナス
- カエル：肯定的1、否定的86
- LOKI97 : 陽性1件、陰性86件
その後、さらに徹底的な分析と暗号解読が行われ、2000年4月のAES3カンファレンスで最高潮に達しました。このカンファレンスでは、最終選考に残った5チームの代表者が、自分たちの設計がAESとして選ばれるべき理由をプレゼンテーションしました。AES3カンファレンスの投票結果は次のとおりです。[9]
受賞者の選出
2000年10月2日、NISTはRijndaelが提案されたAESとして選択されたことを発表し[10] 、2001年2月28日に連邦官報[11]にFIPS草案に対するコメント募集の発表を掲載して公式標準とするプロセスを開始しました。2001年11月26日、NISTはAESがFIPS PUB 197 として承認されたことを発表しました。
NISTは、標準化プロセスをオープンかつ慎重に実行したことで、暗号コミュニティから賞賛を受けた。敗れたTwofishアルゴリズムの作者の1人であるブルース・シュナイアーは、コンテスト終了後に「NISTとAESプロセスについては良いことしか言えない」と書いている。[12]
参照
- CAESARコンペティション– 認証暗号化方式の設計コンペティション
参考文献
- ^ 「cryptology:: The Data Encryption Standard and the Advanced Encryption Standard」。Britannica.com。2014年5月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年10月9日閲覧。
- ^ 「Advanced Encryption Standard のための連邦情報処理標準の開発を発表」。csrc.nist.gov。1992年 1 月 2 日。2018年10 月 9 日閲覧。
- ^ 「AES 候補アルゴリズムの指名を要請」csrc.nist.gov 1997 年 9 月 12 日2018 年10 月 9 日閲覧。
- ^ Georgoudis, Dianelos. 「第2回AESカンファレンス1日目のライブ」Cryptome . 2019年4月7日閲覧。
- ^ Georgoudis, Dianelos. 「第2回AESカンファレンス2日目のライブ」Cryptome . 2019年4月7日閲覧。
- ^ Georgoudis, Dianelos. 「第2回AESカンファレンスについての議論」。Googleグループ。 2019年11月30日閲覧。
- ^ 「AES 開発 - 暗号化標準とガイドライン」csrc.nist.gov。2016 年 12 月 29 日。2018 年10 月 9 日閲覧。
- ^ 「Advanced Encryption Standard の開発」(PDF) 。2021年。 2021年8月20日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。2023年11月24日閲覧。
- ^ 「AES3 カンファレンス フィードバック フォーム - 概要」(PDF) 。2000 年 4 月 28 日。2023年 11 月 24 日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。2023 年11 月 24 日閲覧。
- ^ スウェンソン、ゲイル（2000年10月2日）。「商務省が世界情報セキュリティコンペティションの優勝者を発表」。NIST 。2018年10月9日閲覧。
- ^ NIST (2001年2月28日)。「Advanced Encryption Standard (AES) の連邦情報処理標準 (FIPS) 草案の発表とコメントの要請」(PDF)。連邦官報。66 : 12762。 2012年10月22日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。2018年10月9日閲覧。
- ^ 「Crypto-Gram: 2000年10月15日 - Schneier on Security」www.schneier.com。2000年10月15日。 2018年10月9日閲覧。