オンラインAES暗号化ツール
ツール紹介:
このオンラインAES暗号化ツールは、ECB、CBC、CFB、OFB、CTR、GCMモードを含むAES暗号化モードをサポートしています。キーサイズはaes-128、aes-192、aes-256に対応し、長さは128bits/16bytes、192bits/24bytes、256bits/32bytesをサポートします。パディング方式はPKCS#5、PKCS#7、Zeros、ISO10126、ANSI X.923、ISO/IEC 7816-4、およびパディングなしに対応しています。入力パラメータは可視UTF8文字形式、Base64、16進数文字列形式をサポートし、出力暗号文はBase64と16進数文字列の両方の形式をサポートし、16進数出力は大文字小文字の切り替えが可能です。GCMモード（Galois/Counterモード）では、ノンスの長さは標準の12バイトを使用し、認証タグの長さは12〜16バイトの範囲から選択できます。暗号化結果は、暗号文と認証タグを結合または分離して出力することができます。下のテキストボックスに元の文字列を入力し、暗号化モードを選択し、キーとIVパラメータを入力して、「AES暗号化」ボタンをクリックすると、その文字列のAES暗号文が得られます。
AES暗号化アルゴリズムについて：
AES（Advanced Encryption Standard、先進暗号化標準）は、米国連邦政府によって採用されたブロック暗号化標準です。この標準は古いDESを置き換えるために設計され、広く分析され世界中で使用されています。5年間の選定プロセスを経て、先進暗号化標準は2001年11月26日に米国国立標準技術研究所（NIST）によってFIPS PUB 197として発行され、2002年5月26日に有効となりました。今日、AESは対称鍵暗号化の中で最も人気のあるアルゴリズムの一つとなっています。
- 1、AES暗号化アルゴリズムは対称型か非対称型か？
AESは対称鍵アルゴリズムで、暗号化と復号化に同じ鍵を使用します。このアルゴリズムは非常に効率的で、大量のデータを処理する際に高速な暗号化と復号化操作を提供できます。
- 2、AES暗号化アルゴリズムはブロック暗号アルゴリズムか？AESのデータブロックサイズはどのくらいか？
AESはブロック暗号アルゴリズムで、データを固定サイズのブロックで処理します。各データブロックのサイズは128ビット（16バイト）です。
- 3、AES暗号化の鍵の長さはどのくらいか？
AESは128ビット、192ビット、256ビットなど、異なる鍵長をサポートしています。鍵の長さが長いほど理論的に解読が困難になりますが、暗号化と復号化の計算複雑性も増加します。
- 4、AES暗号化アルゴリズムはどの暗号化アルゴリズムの代替か？
AESは、鍵長が比較的短くブルートフォース攻撃に弱かった初期のデータ暗号化標準（DES）を置き換えました。AESはより高いセキュリティと強力な暗号化機能を提供します。
- 5、AES暗号化アルゴリズムの暗号化プロセスはどのようなものか？
AES暗号化プロセスは、"状態（state）"と呼ばれる4×4バイト行列で動作し、その初期値は平文ブロックです（行列の各要素は平文ブロックの1バイトです）。暗号化中、AES暗号化の各ラウンド（最後のラウンドを除く）には4つのステップが含まれます：
- AddRoundKey—行列の各バイトはラウンド鍵とXOR演算されます。各サブキーは鍵スケジュールによって生成されます。
- SubBytes—ルックアップテーブルを使用して各バイトを対応するバイトに置き換える非線形置換関数。
- ShiftRows—行列の各行を循環的にシフトします。
- MixColumns—状態の列を混合して徹底的な混合を確保する線形変換。この手順は最終暗号化ラウンドでは省略され、別のAddRoundKeyに置き換えられます。
- AddRoundKey—行列の各バイトはラウンド鍵とXOR演算されます。各サブキーは鍵スケジュールによって生成されます。
- 6、AES暗号化アルゴリズムの安全性と信頼性はどうか？
AESアルゴリズムは広範囲に研究・評価されており、安全で信頼性の高い暗号化アルゴリズムと考えられています。広く採用され、多くの国や組織の暗号化標準となっています。
AES暗号化モード：
- 電子コードブックモード（ECB）
- 暗号ブロック連鎖モード（CBC）
- 暗号フィードバックモード（CFB）
- 出力フィードバックモード（OFB）
- カウンターモード（CTR）
- 伝播暗号ブロック連鎖モード（PCBC）
1. ECBモード（電子コードブックモード）
ECBモードは最も早くから採用された最も単純なモードです。暗号化するデータをいくつかのグループに分割し、各グループは暗号化鍵の長さと同じサイズで、各グループを同じ鍵で暗号化します。利点：並列計算が容易。エラーが蓄積しない（ブロック間の干渉がない）。
欠点：平文に対するアクティブ攻撃に弱い。
2. CBCモード（暗号ブロック連鎖モード）
CBCモードでは、暗号化する各暗号ブロックは、暗号化される前に前のブロックの暗文とXOR演算されます（図の円と十字記号はXOR 操作を表します）。最初の明文ブロックは初期化ベクトルと呼ばれるデータブロックとXOR演算されます。暗号化と復号化の両方の当事者は、暗号化と復号化を実行するために鍵と初期化ベクトルを知っている必要があります。利点：ECBモードよりも高いセキュリティ。SSLの標準です。
欠点：データブロック間の暗号化に依存関係があるため、並列計算ができません。
3. CFBモード（暗号フィードバックモード）
CFB モードはブロックアルゴリズムを使用してストリームアルゴリズムを実装します。平文データはブロックサイズに合わせて整列する必要はありません。利点：平文データはブロックサイズに合わせて整列する必要がない、つまりパディングが不要。
欠点：CBCモードと同様、並列計算ができません。
4. OFBモード（出力フィードバックモード）
OFB モードのプロセスはCBCモードに似ていますが、平文データはブロックサイズに合わせて整列する必要はありません。利点：平文データはブロックサイズに合わせて整列する必要がない、つまりパディングが不要。
欠点：CBCモードと同様、並列計算ができません。
5. CTRモード（カウンターモード）
CTRモードはECBモードをベースにしていますが、Nonceランダム数とカウンターを導入しています。NonceとCounterを合わせてカウンターとして見ることができます。暗号化される各平文セグメントに対して、カウンターは1つ増加し、このカウンターは初期IVと連結、加算、XORなどの操作を行い、暗号化器を使用して暗号化され、最後に平文とXORして分割された暗号文を取得します。利点：平文データはブロックサイズに合わせて整列する必要がない、つまりパディングが不要。
欠点：暗号化側と復号化側の両方が初期IV、Nonce、Counterを同時に維持する必要があります。
6. PCBCモード（伝播暗号ブロック連鎖モード）
PCBCモードはCBCモードの改良版です。PCBCとCBCの違いは、CBCモードでは平文の後半部分を暗号化するために必要なベクトルは前の部分の暗文であるのに対し、PCBCモードでは平文の後半部分を暗号化するために必要なベクトルは前の平文と暗文のXOR値です。利点：同CBC模式。
欠点：同CBC模式。
