{"id":49487,"date":"2026-04-02T10:14:25","date_gmt":"2026-04-02T08:14:25","guid":{"rendered":"https:\/\/www.investglass.com\/?p=49487"},"modified":"2026-04-15T11:53:03","modified_gmt":"2026-04-15T09:53:03","slug":"aes-cryptosystem","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.investglass.com\/pl\/aes-cryptosystem\/","title":{"rendered":"Czym jest system kryptograficzny AES i jak dzia\u0142a?"},"content":{"rendered":"

System szyfrowania AES znajduje si\u0119 w centrum nowoczesnej ochrony danych. Dla banki<\/a>, mened\u017cerowie maj\u0105tku, ubezpieczyciele i organizacje sektora publicznego przetwarzaj\u0105ce wra\u017cliwe dane, zrozumienie standardu AES nie jest opcjonalne. Jest ono fundamentalne dla ochrony danych finansowych, spe\u0142nienia wymog\u00f3w regulacyjnych i utrzymania zaufania klient\u00f3w. System kryptograficzny AES jest niezb\u0119dny do zabezpieczania wra\u017cliwych danych w nowoczesnych organizacjach, zapewniaj\u0105c poufno\u015b\u0107 i integralno\u015b\u0107 dzi\u0119ki zaawansowanym funkcjom kryptograficznym.<\/p>\n\n\n\n

Ten przewodnik wyja\u015bnia, jak dzia\u0142a zaawansowany standard szyfrowania, dlaczego pozostaje globalnym wzorcem dla szyfrowania symetrycznego oraz w jaki spos\u00f3b platformy takie jak InvestGlass wykorzystuj\u0105 AES do ochrony suwerenny<\/a> dane klienta w szwajcarskiej infrastrukturze oraz lokalnej (on-premise).<\/p>\n\n\n\n

<\/span>Wprowadzenie do system kryptograficznego AES<\/span><\/h2>\n\n\n\n

Zaawansowany Standard Szyfrowania (AES) to symetryczny szyfr blokowy znormalizowany przez Narodowy Instytut Standard\u00f3w i Technologii (NIST) w 2001 roku poprzez Federalny Standard Przetwarzania Informacji (FIPS) 197. Zosta\u0142 on zaprojektowany specjalnie w celu zast\u0105pienia starzej\u0105cego si\u0119 Standardu Szyfrowania Danych (DES), kt\u00f3ry sta\u0142 si\u0119 podatny na ataki metod\u0105 brute force przy u\u017cyciu wsp\u00f3\u0142czesnej mocy obliczeniowej.<\/p>\n\n\n\n

AES dzia\u0142a ze sta\u0142ym rozmiarem bloku wynosz\u0105cym 128 bit\u00f3w i obs\u0142uguje d\u0142ugo\u015bci kluczy 128, 192 lub 256 bit\u00f3w. Szyfr wykonuje odpowiednio 10, 12 lub 14 rund transformacji, zapewniaj\u0105c solidne bezpiecze\u0144stwo ochrony wra\u017cliwych danych we wszystkich g\u0142\u00f3wnych bran\u017cach.<\/p>\n\n\n\n

Dla instytucje finansowe<\/a>, algorytm AES stanowi co\u015b wi\u0119cej ni\u017c tylko standard techniczny. Jest fundamentem procesu szyfrowania, kt\u00f3ry zabezpiecza transakcje finansowe, dokumentacj\u0119 klient\u00f3w i zg\u0142oszenia regulacyjne. Ameryka\u0144ska Agencja Bezpiecze\u0144stwa Narodowego zatwierdzi\u0142a AES do ochrony informacji niejawnych, przy czym AES-128 jest wystarczaj\u0105cy dla danych o klauzuli ZASTRZE\u017bONE\/POUFNE, a AES-256 jest wymagany dla klasyfikacji TAJNE.<\/p>\n\n\n\n

InvestGlass opiera si\u0119 na szyfrowaniu opartym na algorytmie AES w celu ochrony suwerennych danych klient\u00f3w w swoich wdro\u017ceniach hostowanych w Szwajcarii oraz lokalnych (on-premise). Podej\u015bcie to zapewnia, \u017ce banki, zarz\u0105dcy maj\u0105tku i podmioty sektora publicznego mog\u0105 zabezpieczy\u0107 dane bez uzale\u017cnienia od ameryka\u0144skich lub chi\u0144skich platform w chmurze.<\/p>\n\n\n\n

AES to symetryczny algorytm szyfrowania, co oznacza, \u017ce u\u017cywa tego samego klucza zar\u00f3wno do szyfrowania, jak i deszyfrowania. W przeciwie\u0144stwie do niego, niesymetryczne metody szyfrowania, takie jak RSA, wykorzystuj\u0105 par\u0119 kluczy: publiczny i prywatny, co jest powszechnie stosowane do bezpiecznej wymiany kluczy i protoko\u0142\u00f3w komunikacyjnych.<\/p>\n\n\n\n

\"Nadz\u00f3r
Nadz\u00f3r i regulacje kryptowalut<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

<\/span>Rys historyczny i standaryzacja<\/span><\/h2>\n\n\n\n

Oryginalny standard szyfrowania danych (Data Encryption Standard), znormalizowany przez NIST w 1977 roku, cierpia\u0142 na fundamentaln\u0105 s\u0142abo\u015b\u0107. D\u0142ugo\u015b\u0107 jego 56-bitowego klucza sta\u0142a si\u0119 praktycznie mo\u017cliwa do z\u0142amania pod koniec lat 90. W 1998 roku Electronic Frontier Foundation zbudowa\u0142a wyspecjalizowan\u0105 maszyn\u0119 o nazwie DES Cracker, kt\u00f3ra z\u0142ama\u0142a klucz DES w zaledwie 56 godzin przy u\u017cyciu sprz\u0119tu kosztuj\u0105cego oko\u0142o 250 000 dolar\u00f3w ameryka\u0144skich.<\/p>\n\n\n\n

Ta demonstracja da\u0142a do zrozumienia, \u017ce niezb\u0119dny jest silniejszy nast\u0119pca. W 1997 roku NIST og\u0142osi\u0142 otwarty konkurs na algorytmy o obowi\u0105zkowym rozmiarze bloku 128 bit\u00f3w oraz obs\u0142udze kluczy 128-, 192- i 256-bitowych. Pi\u0119tnastu kandydat\u00f3w zosta\u0142o zg\u0142oszonych przez kryptograf\u00f3w z ca\u0142ego \u015bwiata.<\/p>\n\n\n\n

Po rygorystycznej ocenie przeprowadzonej przez dwana\u015bcie mi\u0119dzynarodowych zespo\u0142\u00f3w w ci\u0105gu trzech lat, NIST wy\u0142oni\u0142 pi\u0119ciu finalist\u00f3w: Rijndael, Serpent, RC6, Twofish i MARS. W pa\u017adzierniku 2000 roku wybrano algorytm Rijndael. Stworzony przez belgijskich kryptograf\u00f3w Joana Daemena i Vincenta Rijmena, algorytm Rijndael oferowa\u0142 doskona\u0142\u0105 r\u00f3wnowag\u0119 mi\u0119dzy bezpiecze\u0144stwem przed kryptoanaliz\u0105 r\u00f3\u017cnicow\u0105 i liniow\u0105, pr\u0119dko\u015bci\u0105 oprogramowania do pi\u0119ciu razy wi\u0119ksz\u0105 ni\u017c DES oraz zwart\u0105 struktur\u0105 sprz\u0119tow\u0105.<\/p>\n\n\n\n

FIPS 197 zosta\u0142 opublikowany 26 listopada 2001 roku, oficjalnie definiuj\u0105c algorytm AES ze sta\u0142ymi blokami o d\u0142ugo\u015bci 128 bit\u00f3w. Do 2004 roku ameryka\u0144skie systemy federalne nakaza\u0142y stosowanie AES, a standard szyfrowania zosta\u0142 zintegrowany z norm\u0105 ISO\/IEC 18033-3:2010 oraz innymi mi\u0119dzynarodowymi ramami. Tr\u00f3jkowy DES (Triple DES), b\u0119d\u0105cy obej\u015bciem wykorzystuj\u0105cym 168-bitowe klucze, sta\u0142 si\u0119 przestarza\u0142y w po\u0142owie pierwszej dekady XXI wieku.<\/p>\n\n\n\n

<\/span>Podstawowa struktura szyfru AES<\/span><\/h2>\n\n\n\n

AES dzia\u0142a jako sie\u0107 podstawieniowo-permutacyjna na macierzy danych bajt\u00f3w o wymiarach cztery na cztery, zwanej stanem. Stan ten reprezentuje 128-bitowy blok danych, w kt\u00f3rym ka\u017cdy bajt jest traktowany jako element cia\u0142a sko\u0144czonego GF(2^8).<\/p>\n\n\n\n

Szyfr zawsze przetwarza sta\u0142e bloki 128-bitowe niezale\u017cnie od d\u0142ugo\u015bci klucza. Liczba rund zale\u017cy od rozmiaru klucza:<\/p>\n\n\n\n

D\u0142ugo\u015b\u0107 klucza<\/p><\/th>

Liczba rund<\/p><\/th>

Nazwa potoczna<\/p><\/th><\/tr>

128 bit\u00f3w<\/p><\/td>

10 rund<\/p><\/td>

AES-128<\/p><\/td><\/tr>

192 bity<\/p><\/td>

12 rund<\/p><\/td>

AES-192<\/p><\/td><\/tr>

256 bit\u00f3w<\/p><\/td>

14 rund<\/p><\/td>

AES-256<\/p><\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Ka\u017cda runda stosuje cztery g\u0142\u00f3wne przekszta\u0142cenia w celu osi\u0105gni\u0119cia dezorientacji i dyfuzji: SubBytes (nieliniowa zamiana bajt\u00f3w), ShiftRows (cykliczne przesuni\u0119cie wierszy), MixColumns (mieszanie kolumn) oraz AddRoundKey (operacja bitowa XOR z kluczem rundy). Klucze rundy u\u017cywane w ka\u017cdej rundzie s\u0105 generowane w procesie zwanym rozwini\u0119ciem klucza, kt\u00f3ry wyprowadza wiele kluczy rundy z oryginalnego klucza szyfrowania przy u\u017cyciu algorytmu harmonogramu kluczy. Ostatnia runda pomija MixColumns.<\/p>\n\n\n\n

AES dzia\u0142a wydajnie zar\u00f3wno na procesorach og\u00f3lnego przeznaczenia, jak i na dedykowanym sprz\u0119cie. Nowoczesne procesory firm Intel i AMD zawieraj\u0105 instrukcje AES-NI, kt\u00f3re obliczaj\u0105 pe\u0142ne rundy w oko\u0142o dziesi\u0119\u0107 cykli na blok, umo\u017cliwiaj\u0105c przepustowo\u015b\u0107 odpowiedni\u0105 dla transakcji finansowych w czasie rzeczywistym oraz szyfrowania dysk\u00f3w.<\/p>\n\n\n\n

<\/span>Proces szyfrowania i deszyfrowania wysokiego poziomu<\/span><\/h3>\n\n\n\n

Proces szyfrowania rozpoczyna si\u0119 od pocz\u0105tkowego kroku AddRoundKey. Stan tekstu jawnego jest \u0142\u0105czony z pierwszym kluczem rundy wyprowadzonym z oryginalnego klucza szyfrowania za pomoc\u0105 bitowej operacji XOR.<\/p>\n\n\n\n

Dla rund od pierwszej do Nr-1 (gdzie Nr to ca\u0142kowita liczba rund), ka\u017cda runda wykonuje:<\/p>\n\n\n\n

    \n
  1. SubBytes zast\u0119puje ka\u017cdy odpowiedni bajt za pomoc\u0105 nieliniowej tabeli wyszukiwania S-box<\/li>\n\n\n\n
  2. ShiftRows cyklicznie przesuwa drugi wiersz o jedn\u0105 pozycj\u0119, trzeci wiersz o dwa, a czwarty o trzy<\/li>\n\n\n\n
  3. MixColumns mno\u017cy ka\u017cd\u0105 kolumn\u0119 przez sta\u0142y wielomian w GF(2^8)<\/li>\n\n\n\n
  4. AddRoundKey XORuje stan z bie\u017c\u0105cym kluczem rundy<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

    Ostatnia runda pomija krok MixColumns i przechodzi bezpo\u015brednio z ShiftRows do AddRoundKey. Ten wyb\u00f3r projektowy upraszcza niekt\u00f3re optymalizacje implementacji.<\/p>\n\n\n\n

    Proces odszyfrowywania stosuje operacje odwrotne w odwrotnej kolejno\u015bci. Zaczynaj\u0105c od AddRoundKey z u\u017cyciem klucza ostatniej rundy, ka\u017cda runda wykonuje InvShiftRows, InvSubBytes, InvMixColumns oraz AddRoundKey. Zar\u00f3wno szyfrowanie, jak i odszyfrowywanie zachowuj\u0105 t\u0119 sam\u0105 og\u00f3ln\u0105 struktur\u0119, operuj\u0105c na tym samym stanie cztery na cztery, ale z odwrotnymi przekszta\u0142ceniami. Ze wzgl\u0119du na z\u0142o\u017cono\u015b\u0107 krypto\u30b7\u30b9\u30c6\u30e0\u306e AES oraz jego ogromn\u0105 przestrze\u0144 kluczy, odszyfrowanie danych przez atakuj\u0105cych bez poprawnego klucza jest obliczeniowo niewykonalne.<\/p>\n\n\n\n

    <\/span>Harmonogram kluczy i generowanie kluczy rundowych<\/span><\/h3>\n\n\n\n

    Algorytm rozszerzania klucza rozwija oryginalny tajny klucz w zestaw kluczy rundowych, po jednym dla ka\u017cdej rundy szyfru plus pocz\u0105tkowe dodanie klucza. Dla AES-128 generuje to 44 czterobajtowe s\u0142owa (11 kluczy rundowych po 128 bit\u00f3w ka\u017cdy).<\/p>\n\n\n\n

    Harmonogram \u0142\u0105czy kilka operacji, aby zapobiec prostym relacjom pomi\u0119dzy kluczami rund:<\/p>\n\n\n\n