AES (Advanced Encryption Standard).

AES est un chiffrement symétrique par blocs normalisé par le NIST dans FIPS 197, après que le design Rijndael de Vincent Rijmen et Joan Daemen a battu quatorze concurrents (dont Twofish, Serpent, RC6 et MARS) lors d'un concours public de cinq ans destiné à remplacer DES. Le NIST a désigné Rijndael comme vainqueur le 2 octobre 2000 et a publié FIPS 197 le 26 novembre 2001. Il chiffre des blocs de 128 bits avec des clés de 128, 192 ou 256 bits, en exécutant 10, 12 ou 14 tours — chacun composé de SubBytes (une S-box non linéaire), ShiftRows, MixColumns et AddRoundKey opérant sur un état d'octets de 4×4.

Les modes opératoires comptent plus que le chiffrement lui-même : ECB révèle les motifs des blocs et ne doit jamais être employé, CBC et CTR n'assurent que la confidentialité, et les modes authentifiés — AES-GCM, AES-CCM, AES-GCM-SIV — détectent aussi les altérations. GCM est fragile face à la réutilisation du nonce : répéter un même IV sous la même clé peut révéler la sous-clé d'authentification GHASH et permettre de forger des messages.

L'attaque publiée la plus puissante demeure la cryptanalyse par biclique de 2011 de Bogdanov, Khovratovich et Rechberger, qui retrouve une clé AES-128 en environ 2¹²⁶·¹ opérations — soit un gain d'un facteur quatre seulement par rapport à la force brute, de sorte qu'AES reste incassé en pratique. Le risque réel tient à l'implémentation : les canaux auxiliaires temporels par cache visant les T-tables logicielles ont favorisé l'adoption d'un matériel à temps constant (Intel AES-NI depuis 2010, extensions cryptographiques ARMv8). L'algorithme quantique de Grover ne fait que diviser par deux la robustesse effective de la clé, ce qui explique pourquoi AES-256 constitue le choix prudent à l'ère post-quantique.

flowchart LR
  PT[Bloc de texte clair de 128 bits] --> AK0[AddRoundKey]
  K[Cle de chiffrement 128 192 256] --> KE[Expansion de cle en sous-cles]
  KE --> AK0
  AK0 --> R{Tours 1 a n-1}
  R --> SB[SubBytes S-box]
  SB --> SR[ShiftRows]
  SR --> MC[MixColumns]
  MC --> AKn[AddRoundKey]
  AKn --> R
  R --> FR[Tour final sans MixColumns]
  FR --> CT[Bloc chiffre]