AES

AES (Advanced Encryption Standard) — это международный стандарт блочного симметричного шифрования, утверждён Национальным институтом стандартов США (NIST) в 2001 году. Он используется для защиты данных путём их преобразования в зашифрованную форму, которая может быть расшифрована только при наличии правильного ключа.

AES стал заменой устаревшему алгоритму DES и широко применяется:

  • В банковских системах;
  • Протоколах безопасности (TLS, SSL, IPsec);
  • ERP-системах;
  • Государственных и коммерческих платформах документооборота;
  • Облачных хранилищах и мобильных решениях.

Он не является частью российских ГОСТ-алгоритмов, но часто используется в частном обороте и в связке с другими технологиями.

Основные характеристики

ХарактеристикаОписание
Тип шифраСимметричное блочное шифрование
Длина блока128 бит
Длина ключа128, 192 или 256 бит
Число раундов10 / 12 / 14 в зависимости от длины ключа
СтандартыFIPS PUB 197, ISO/IEC 18033-3
Поддержка в РоссииДопускается вне государственного регулирования
ИнтеграцияOpenSSL, Java JCE, .NET, 1С (через внешние модули), Cloud HSM

Назначение AES

1. Шифрование конфиденциальной информации

  • Используется для защиты персональных данных, финансовой информации, медицинских записей;
  • Подходит для внутреннего оборота, где не требуется соответствие ФСБ РФ.

2. Обеспечение безопасности в интернете

  • Является основой протоколов:
    • TLS;
    • HTTPS;
    • SSH;
    • IPsec.

3. Работа с ERP-системами

  • Включается в состав решений, таких как SAP, Oracle, Microsoft Dynamics;
  • Шифрует данные внутри базы или при передаче по API.

4. Мобильная и облачная защита

  • Используется в Android и iOS для шифрования локального хранения;
  • Применяется в сервисах типа AWS KMS, Google Cloud HSM, Azure Key Vault.

5. Интеграция с государственными системами (ограниченная)

  • В России AES не имеет юридической силы в ЕГАИС, ГИС ЭПД, ФНС, ЕИС;
  • Может использоваться во внутренних целях или в частном документообороте.

Как работает AES?

AES представляет собой блочный шифр, который разбивает данные на фиксированные части (по 128 бит) и применяет к ним серию обратимых преобразований, зависящих от ключа.

Ключи могут быть следующих размеров:

  • 128 бит — 10 раундов шифрования;
  • 192 бит — 12 раундов;
  • 256 бит — 14 раундов.

Процесс включает:

  • Замену байтов;
  • Перестановку строк;
  • Смешивание столбцов;
  • Добавление раундового ключа.

Такая конструкция делает AES устойчивым к большинству известных атак.

Преимущества AES

  • Высокая производительность — подходит для работы с большими объёмами данных;
  • Универсальность — реализован практически во всех современных операционных системах и языках программирования;
  • Широкая поддержка — используется в OpenSSL, Bouncy Castle, Microsoft CNG, Java JCE и других библиотеках;
  • Открытый стандарт — не запатентован, свободно распространяется;
  • Соответствие международным нормам — принят в качестве стандарта правительствами многих стран.

Где применяется AES?

Сфера примененияОсобенности использования
SSL/TLSШифрование HTTPS-соединений
Wi-Fi (WPA2/WPA3)Защита беспроводных сетей
Файловые системыШифрование дисков и файлов (например, BitLocker, VeraCrypt)
ERP-системыВнутреннее шифрование данных в SAP, Oracle
API-взаимодействиеОбмен данными между микросервисами
Мобильные приложенияШифрование локальных данных в Android и iOS
Облачные хранилищаЗащита данных в SaaS и IaaS-платформах

Современные режимы работы

РежимОписание
ECBСамый простой, но небезопасный из-за повторяемости блоков
CBCБолее безопасный, использует вектор инициализации
CFBПозволяет работать в потоковых режимах
OFBПовторяет поведение потокового шифра
CTRПараллельное выполнение, высокая скорость
GCMАутентификация + шифрование, используется в TLS 1.2+

Отличие от ГОСТ-алгоритмов

ПараметрAESГОСТ Р 34.12-2015
Длина блока128 бит64 или 128 бит
Длина ключа128 / 192 / 256 бит256 бит (Кузнечик)
Юридическая значимость в РФ❌ Не соответствует требованиям ФСБ
Соответствие международным стандартам✅✅
Применение в ЕГАИС, ГИС ЭПД, ЕИС❌✅
Скорость выполненияВысокаяСредняя
Интеграция в ERP✅✅
Поддержка в OpenSSL✅✅
Использование в государственных системах❌✅

Примеры использования

✔ Шифрование через OpenSSL

# Шифрование файла с помощью AES-256-CBC
openssl enc -aes-256-cbc -in plain.txt -out encrypted.bin -pass pass:mypass

# Расшифровка
openssl enc -d -aes-256-cbc -in encrypted.bin -out decrypted.txt -pass pass:mypass

✔ Интеграция в Java (JCE)

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

public class AESEncrypt {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String text = "Secret message";
        byte[] key = "1234567890abcdef".getBytes();
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
        SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");

        // Шифрование
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec);
        byte[] encrypted = cipher.doFinal(text.getBytes());

        // Расшифровка
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec);
        byte[] decrypted = cipher.doFinal(encrypted);
    }
}

✔ В ERP-системах (SAP, Oracle, 1С)

  • Используется для шифрования конфиденциальных данных внутри базы.
  • Часто применяется в тестовой среде или при работе с иностранными контрагентами.

Безопасное использование

  • Не используйте ECB-режим — он уязвим к анализу похожих блоков;
  • Храните ключ в защищённом виде — лучше всего в HSM или токене;
  • Не передавайте ключи по открытым каналам — используйте обмен через ECDH, RSA или PGP;
  • Следите за сроком действия ключа — рекомендуется менять ключи каждые 6–12 месяцев;
  • Интегрируйте с PKI — если необходимо совмещение шифрования и подписи.

Современные тренды

  • Использование в облачных системах — особенно в связке с AWS KMS, Yandex KMS;
  • Интеграция с ERP и API — всё чаще используется в микросервисной архитектуре;
  • Переход на GCM-режим — обеспечивает одновременно шифрование и аутентификацию;
  • Использование в IoT — для шифрования данных с датчиков и устройств;
  • Развитие постквантовой криптографии — хотя AES пока остаётся актуальным, ожидается переход на новые алгоритмы.

Будущее AES

Несмотря на свою популярность, AES сталкивается с вызовами:

  • Развитие квантовых компьютеров;
  • Возможные атаки на основе машинного обучения;
  • Рост требований к безопасности в условиях цифровой трансформации.

Однако, на данный момент, AES-256 считается устойчивым к квантовым атакам и остаётся важной частью мировой криптографической экосистемы.

Заключение

AES — это один из самых надёжных и универсальных алгоритмов шифрования в мире. Он обеспечивает:

  • Высокую скорость;
  • Устойчивость к атакам;
  • Широкую поддержку в разных средах.

Если ваш бизнес взаимодействует с иностранными партнёрами, использует облачные и мобильные решения, не связан напрямую с государственными системами — тогда AES может стать оптимальным выбором для ваших задач.

Однако при работе с российскими системами (ЕГАИС, ГИС ЭПД, ФНС) потребуются сертифицированные провайдеры, поддерживающие ГОСТ Р 34.12-2015.

Другие новости ЭЦП и ЭДО