수정하기 - AES의 암호화 과정은 어떻게 이루어지나요?

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AES(Advanced Encryption Standard)는 대칭 키 암호화 알고리즘으로, 데이터를 안전하게 암호화하는 데 널리 사용됩니다. AES는 128비트 블록 크기를 사용하며, <a href='https://sangseek.com/sangseeks/키 길이/ko'>키 길이</a>에 따라 128비트, 192비트, 256비트의 세 가지 변형이 있습니다. AES의 암호화 과정은 여러 단계로 구성되어 있으며, 각 단계는 데이터의 보안을 강화하는 데 기여합니다. 아래에서는 AES의 암호화 과정을 자세히 설명하겠습니다.           1. 초기 준비    AES 암호화 과정은 먼저 입력 데이터(평문)를 128비트 블록으로 나누고, 암호화에 사용할 키를 준비하는 것으로 시작합니다. 키는 128비트, 192비트 또는 256비트 길이일 수 있으며, 이 키는 암호화와 복호화 모두에 사용됩니다.           2. 키 확장    AES는 키 확장을 통해 원래의 암호화 키에서 여러 개의 라운드 키를 생성합니다. AES는 10, 12, 또는 14회의 라운드를 수행하는데, 이는 각각 128비트, 192비트, 256비트 키에 해당합니다. 키 확장은 원래 키를 여러 개의 라운드 키로 변환하는 과정으로, 각 라운드에서 사용할 키를 생성합니다.           3. 초기 라운드    암호화 과정은 다음과 같은 단계로 진행됩니다:    -   AddRoundKey  : 입력 평문 블록에 첫 번째 라운드 키를 XOR 연산하여 결합합니다. 이 단계는 데이터와 키를 결합하여 초기 상태를 만듭니다.           4. 주요 라운드    각 주요 라운드는 다음 네 가지 단계로 구성됩니다:    1.   SubBytes  : 각 바이트를 <a href='https://sangseek.com/sangseeks/S-Box/ko'>S-Box</a>라는 비선형 대체 테이블을 사용하여 대체합니다. 이 단계는 비선형성을 추가하여 암호화의 보안을 강화합니다.    2.   <a href='https://sangseek.com/sangseeks/ShiftRows/ko'>ShiftRows</a>  : 각 행의 바이트를 왼쪽으로 순환 이동시킵니다. 첫 번째 행은 이동하지 않고, 두 번째 행은 1바이트, 세 번째 행은 2바이트, 네 번째 행은 3바이트 이동합니다. 이 단계는 데이터의 확산을 증가시킵니다.    3.   <a href='https://sangseek.com/sangseeks/MixColumns/ko'>MixColumns</a>  : 각 열을 선형 변환하여 데이터의 확산을 더욱 증가시킵니다. 이 단계는 각 열의 바이트를 조합하여 새로운 값을 생성합니다.    4.   AddRoundKey  : 현재 상태에 다음 라운드 키를 XOR 연산하여 결합합니다.    이러한 주요 라운드는 AES의 라운드 수에 따라 반복됩니다. 128비트 키의 경우 10회의 라운드가 수행됩니다.           5. <a href='https://sangseek.com/sangseeks/최종 라운드/ko'>최종 라운드</a>    마지막 라운드는 주요 라운드와 유사하지만, MixColumns 단계가 생략됩니다. 최종 라운드는 다음과 같은 단계로 구성됩니다:    1.   SubBytes    2.   ShiftRows    3.   AddRoundKey             6. 출력    최종 라운드가 완료되면, 결과는 암호화된 데이터(암호문)로 출력됩니다. 이 암호문은 원래의 평문과는 완전히 다른 형태로, 키 없이는 복호화할 수 없습니다.           결론    AES는 강력한 보안성을 제공하는 대칭 키 암호화 알고리즘으로, 다양한 응용 프로그램에서 사용됩니다. AES의 암호화 과정은 여러 단계로 구성되어 있으며, 각 단계는 데이터의 보안을 강화하는 데 중요한 역할을 합니다. AES는 현재까지도 많은 분야에서 표준으로 사용되고 있으며, 데이터 보호를 위한 중요한 도구로 자리 잡고 있습니다.