AES (Advanced Encryption Standard).

O AES é uma cifra simétrica de bloco normalizada pelo NIST em FIPS 197, depois de o desenho Rijndael, de Vincent Rijmen e Joan Daemen, ter vencido catorze concorrentes (incluindo Twofish, Serpent, RC6 e MARS) num concurso aberto de cinco anos destinado a substituir o DES. O NIST anunciou o Rijndael como vencedor a 2 de outubro de 2000 e publicou o FIPS 197 a 26 de novembro de 2001. Cifra blocos de 128 bits com chaves de 128, 192 ou 256 bits, executando 10, 12 ou 14 rondas — cada uma composta por SubBytes (uma S-box não linear), ShiftRows, MixColumns e AddRoundKey, que operam sobre um estado de bytes de 4×4.

Os modos de operação importam mais do que a própria cifra: o ECB revela padrões de bloco e nunca deve ser usado, o CBC e o CTR oferecem apenas confidencialidade, e os modos autenticados — AES-GCM, AES-CCM, AES-GCM-SIV — detetam também a adulteração. O GCM é frágil à reutilização do nonce: repetir um mesmo IV com a mesma chave pode revelar a subchave de autenticação GHASH e permitir forjar mensagens.

O ataque publicado mais forte continua a ser a criptanálise biclique de 2011, de Bogdanov, Khovratovich e Rechberger, que recupera uma chave AES-128 em cerca de 2¹²⁶·¹ operações — apenas uma melhoria de quatro vezes face à força bruta, pelo que o AES permanece intacto na prática. O risco real está na implementação: os canais laterais de temporização de cache contra as T-tables em software impulsionaram a adoção de hardware de tempo constante (Intel AES-NI desde 2010, extensões criptográficas ARMv8). O algoritmo quântico de Grover apenas reduz a metade a força efetiva da chave, razão pela qual o AES-256 é a escolha conservadora para a era pós-quântica.

flowchart LR
  PT[Bloco de texto simples de 128 bits] --> AK0[AddRoundKey]
  K[Chave de cifra 128 192 256] --> KE[Expansao de chave em subchaves]
  KE --> AK0
  AK0 --> R{Rondas 1 a n-1}
  R --> SB[SubBytes S-box]
  SB --> SR[ShiftRows]
  SR --> MC[MixColumns]
  MC --> AKn[AddRoundKey]
  AKn --> R
  R --> FR[Ronda final sem MixColumns]
  FR --> CT[Bloco cifrado]