AES-256

ຕຳແໜ່ງໃນການເຂົ້າລະຫັດ

AES（Advanced Encryption Standard）ແມ່ນ block cipher ທີ່ NIST ຮັບຮອງເປັນມາດຕະຖານການປະມວນຜົນຂໍ້ມູນຂອງລັດຖະບານກາງ（FIPS 197）ໃນປີ 2001 ໂດຍມີຄວາມຍາວ block ຄົງທີ່ 128 ບິດ ແລະ ສາມາດເລືອກຄວາມຍາວກະແຈໄດ້ 3 ລະດັບ ຄື 128 / 192 / 256 ບິດ. ໃນຈຳນວນນັ້ນ AES-256 ມີຄວາມຍາວກະແຈຍາວທີ່ສຸດ ແລະ ຕ້ອງການການທົດລອງ 2^{256} ຄັ້ງສຳລັບການຄົ້ນຫາແບບ brute force ໃນທາງທິດສະດີ ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຖືວ່າມີຄວາມປອດໄພໃນໄລຍະໃກ້ນີ້ ແມ່ນແຕ່ລວມເຖິງໄພຂົ່ມຂູ່ຈາກ quantum computer.

ມັກຖືກນຳໃຊ້ເພື່ອປົກປ້ອງຂໍ້ມູນທີ່ "ມີຜົນກະທົບຮ້າຍແຮງຫາກຮົ່ວໄຫຼ" ເຊັ່ນ: ຂໍ້ມູນບັນຊີຂອງສະຖາບັນການເງິນ, ບັນທຶກທາງການແພດ, ຂໍ້ມູນລັບຂອງລັດຖະບານ. AWS S3 server-side encryption（SSE-S3）ແລະ Apple iMessage ກໍໃຊ້ AES-256 ເປັນຄ່າເລີ່ມຕົ້ນ.

ເຂົ້າໃຈກົນໄກຢ່າງງ່າຍດາຍ

AES-256 ແບ່ງ plaintext ອອກເປັນ block ຂະໜາດ 128 ບິດ（16 byte）ແລະ ນຳໃຊ້ການປ່ຽນແປງ 14 round ກັບແຕ່ລະ block. ໃນແຕ່ລະ round ຈະລວມ 4 ການດຳເນີນງານ ຄື: ການແທນທີ່ byte（SubBytes）, ການເລື່ອນແຖວ（ShiftRows）, ການຜະສົມຖັນ（MixColumns）, ແລະ ການບວກ round key（AddRoundKey）. ຖ້າຄວາມຍາວກະແຈ 128 ບິດ ຈະໃຊ້ 10 round, ຖ້າ 256 ບິດ ຈະໃຊ້ 14 round ເຊິ່ງຈຳນວນ round ທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຈະຍິ່ງເພີ່ມປະສິດທິພາບການກະຈາຍຂອງການເຂົ້າລະຫັດ.

ໃນຕອນທີ່ຜູ້ຂຽນເລີ່ມຮຽນຮູ້ການເຂົ້າລະຫັດ, ເຄີຍຄິດວ່າ "round ຫຼາຍ = ຊ້າ" ແຕ່ CPU ສະໄໝໃໝ່ມີ hardware acceleration ດ້ວຍຊຸດຄຳສັ່ງ AES-NI ເຊິ່ງໃຫ້ຄວາມໄວສູງກວ່າການ implement ດ້ວຍ software ຫຼາຍເທົ່າຕົວຈົນເຖິງຫຼາຍສິບເທົ່າ. ໃນທາງປະຕິບັດ ບັນຫາດ້ານ performance ແทบຈະບໍ່ເກີດຂຶ້ນ.

ການເລືອກໃຊ້ລະຫວ່າງ AES-128

ໃນດ້ານຄວາມປອດໄພ, AES-128 ກໍມີຄວາມແຂງແກ່ນພຽງພໍໃນຈຸດນີ້. ການເລືອກລະຫວ່າງທັງສອງມັກຂຶ້ນກັບ "ຂໍ້ກຳນົດດ້ານກົດລະບຽບ" ແລະ "ຮູບແບບໄພຂົ່ມຂູ່ໃນອະນາຄົດ".

• ກໍລະນີທີ່ຄວນເລືອກ AES-256: ເມື່ອກົດລະບຽບ ເຊັ່ນ PCI DSS, HIPAA ກຳນົດຢ່າງຊັດເຈນໃຫ້ໃຊ້ 256 ບິດ, ຫຼື ຂໍ້ມູນທີ່ຕ້ອງເກັບໄວ້ໄລຍະຍາວໂດຍຄຳນຶງເຖິງຍຸກ quantum computer
• ກໍລະນີທີ່ AES-128 ພຽງພໍ: ການເຂົ້າລະຫັດການສື່ສານຊົ່ວຄາວ（ເຊັ່ນ TLS session key）, ການປະມວນຜົນ real-time ທີ່ latency ສຳຄັນຫຼາຍ

ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ແມ່ນວ່າຈະໃຊ້ຄວາມຍາວກະແຈ 256 ບິດ ກໍບໍ່ມີຄວາມໝາຍຫາກການຈັດການກະແຈບໍ່ດີ. ຄວນຈື່ໄວ້ວ່າ ໃນທາງປະຕິບັດ ການເກັບຮັກສາ ແລະ ການ rotate ກະແຈ ມັກເປັນຄວາມສ່ຽງທີ່ໃຫຍ່ກວ່າຄວາມແຂງແກ່ນຂອງ algorithm ການເຂົ້າລະຫັດ.

ການນຳໃຊ້ໃນດ້ານ AI ແລະ Cloud

ໃນ inference API ຂອງ LLM, prompt ແລະ response ຂອງຜູ້ໃຊ້ຈະຖືກເຂົ້າລະຫັດໃນເສັ້ນທາງການສື່ສານ. ໂດຍທົ່ວໄປ AES-256-GCM ຈະຖືກໃຊ້ເປັນ shared key ທີ່ຕົກລົງກັນໃນ TLS 1.3 handshake ແລະ algorithm ດຽວກັນນີ້ກໍຖືກນຳໃຊ້ສຳລັບ encryption at rest ດ້ວຍ. ໃນກໍລະນີທີ່ອອກແບບດ້ວຍແນວຄິດ Privacy by Isolation ເພື່ອແຍກຂໍ້ມູນຕາມ tenant, AES-256 ກໍຖືກໃຊ້ເປັນມາດຕະຖານໃນການເຂົ້າລະຫັດຊັ້ນ storage.

ສຳລັບ edge AI device ທີ່ມີຊັບພະຍາກອນການຄຳນວນຈຳກັດ, SoC ທີ່ມີ hardware support ທຽບເທົ່າ AES-NI ດັ່ງທີ່ກ່າວມາຂ້າງເທິງກຳລັງເພີ່ມຂຶ້ນ ເຊິ່ງ overhead ຂອງ AES-256 ໃນສະພາບແວດລ້ອມ embedded ກໍເລີ່ມຢູ່ໃນລະດັບທີ່ຍອມຮັບໄດ້.