NIST AES संसाधन

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NIST AES संसाधन

परिचय

उन्नत एन्क्रिप्शन स्टैंडर्ड (Advanced Encryption Standard, AES) एक सममित ब्लॉक सिफर है जो अमेरिकी राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान (National Institute of Standards and Technology, NIST) द्वारा अपनाया गया है। यह वर्तमान में दुनिया में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले एन्क्रिप्शन एल्गोरिदम में से एक है, जिसका उपयोग संवेदनशील डेटा को सुरक्षित करने के लिए विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिनमें क्रिप्टोकरेंसी, सुरक्षित संचार प्रोटोकॉल और डेटा भंडारण शामिल हैं। यह लेख AES, इसके इतिहास, कार्यप्रणाली, विभिन्न मोड और क्रिप्टो फ्यूचर्स ट्रेडिंग में इसके प्रासंगिकता पर एक व्यापक अवलोकन प्रदान करता है।

AES का इतिहास

AES का इतिहास 1997 में तब शुरू हुआ जब NIST ने डेटा एन्क्रिप्शन स्टैंडर्ड (Data Encryption Standard, DES) को बदलने के लिए एक सार्वजनिक प्रतियोगिता की घोषणा की, जिसे 1970 के दशक से उपयोग में लाया जा रहा था, लेकिन इसकी छोटी कुंजी लंबाई (56-बिट) के कारण कमजोर हो गया था। NIST ने एक नए एन्क्रिप्शन एल्गोरिदम की आवश्यकता की पहचान की जो DES की तुलना में अधिक सुरक्षित, कुशल और लचीला हो।

प्रतियोगिता में दुनिया भर के क्रिप्टोग्राफरों से 15 एल्गोरिदम प्रविष्टियाँ प्राप्त हुईं। इन प्रविष्टियों का NIST द्वारा कई वर्षों तक मूल्यांकन किया गया, जिसमें सुरक्षा, प्रदर्शन और कार्यान्वयन विशेषताओं का विश्लेषण शामिल था। 2000 में, NIST ने रियात, एक बेल्जियम क्रिप्टोग्राफर जोआन डेमेन और विनसेंट रिजमेन द्वारा डिज़ाइन किया गया एल्गोरिदम, को AES के रूप में चुना।

AES कैसे काम करता है

AES एक सममित ब्लॉक सिफर है, जिसका अर्थ है कि यह एन्क्रिप्शन और डिक्रिप्शन दोनों के लिए एक ही कुंजी का उपयोग करता है। यह 128-बिट के ब्लॉक में डेटा को संसाधित करता है और 128, 192 या 256 बिट की कुंजी का उपयोग करता है। AES एल्गोरिदम कई राउंड में डेटा को एन्क्रिप्ट करने के लिए सब्स्टिट्यूशन, परमुटेशन और मिक्सिंग ऑपरेशन की एक श्रृंखला का उपयोग करता है। राउंड की संख्या उपयोग की गई कुंजी के आकार पर निर्भर करती है:

128-बिट कुंजी के लिए 10 राउंड
192-बिट कुंजी के लिए 12 राउंड
256-बिट कुंजी के लिए 14 राउंड

प्रत्येक राउंड में चार चरण शामिल होते हैं:

1. **SubBytes:** प्रत्येक बाइट को एक सब्स्टिट्यूशन बॉक्स (S-box) का उपयोग करके प्रतिस्थापित किया जाता है, जो एक गैर-रेखीय परिवर्तन प्रदान करता है। 2. **ShiftRows:** बाइट्स को पंक्तियों में स्थानांतरित किया जाता है, जो एक परमुटेशन प्रदान करता है। 3. **MixColumns:** प्रत्येक कॉलम को एक मैट्रिक्स गुणन का उपयोग करके मिश्रित किया जाता है, जो प्रसार प्रदान करता है। 4. **AddRoundKey:** राउंड कुंजी को राज्य में XOR किया जाता है, जो भ्रम प्रदान करता है।

डिक्रिप्शन प्रक्रिया एन्क्रिप्शन प्रक्रिया के चरणों को विपरीत क्रम में करती है, जिसमें प्रत्येक चरण के लिए उलटा ऑपरेशन का उपयोग किया जाता है।

AES के मोड

AES को विभिन्न मोड में संचालित किया जा सकता है, प्रत्येक की अपनी सुरक्षा और प्रदर्शन विशेषताएं हैं। कुछ सबसे आम मोड में शामिल हैं:

**इलेक्ट्रॉनिक कोडबुक (Electronic Codebook, ECB):** प्रत्येक ब्लॉक को स्वतंत्र रूप से एन्क्रिप्ट किया जाता है। यह मोड सरल है लेकिन सुरक्षित नहीं है, क्योंकि समान प्लेनटेक्स्ट ब्लॉक समान सिफरटेक्स्ट ब्लॉक में एन्क्रिप्ट किए जाएंगे।
**सिफर ब्लॉक चेनिंग (Cipher Block Chaining, CBC):** प्रत्येक ब्लॉक को एन्क्रिप्ट करने से पहले पिछले सिफरटेक्स्ट ब्लॉक के साथ XOR किया जाता है। यह मोड ECB की तुलना में अधिक सुरक्षित है, लेकिन इसे पैडिंग की आवश्यकता है।
**काउंटर (Counter, CTR):** प्रत्येक ब्लॉक को एक काउंटर मान के साथ XOR किया जाता है, जिसे एन्क्रिप्ट किया जाता है। यह मोड समानांतर में एन्क्रिप्शन और डिक्रिप्शन की अनुमति देता है, और इसे पैडिंग की आवश्यकता नहीं होती है।
**गैलॉइस/काउंटर मोड (Galois/Counter Mode, GCM):** यह एक प्रमाणित एन्क्रिप्शन मोड है जो गोपनीयता और प्रामाणिकता दोनों प्रदान करता है। यह व्यापक रूप से सुरक्षित संचार प्रोटोकॉल में उपयोग किया जाता है।

क्रिप्टो फ्यूचर्स में AES की प्रासंगिकता

AES क्रिप्टो फ्यूचर्स ट्रेडिंग में कई महत्वपूर्ण भूमिकाएँ निभाता है:

**वॉलेट सुरक्षा:** क्रिप्टो वॉलेट, चाहे वे हॉट वॉलेट हों या कोल्ड वॉलेट, AES का उपयोग निजी कुंजी और अन्य संवेदनशील जानकारी को एन्क्रिप्ट करने के लिए करते हैं। यह सुनिश्चित करता है कि अनधिकृत पार्टियों के पास फंड तक पहुंच न हो। क्रिप्टो वॉलेट सुरक्षा एक महत्वपूर्ण चिंता है, और AES एक मजबूत आधार प्रदान करता है।
**एक्सचेंज सुरक्षा:** क्रिप्टो एक्सचेंज अपने उपयोगकर्ताओं की जानकारी और फंड को सुरक्षित रखने के लिए AES का उपयोग करते हैं। इसमें उपयोगकर्ता डेटाबेस, लेनदेन लॉग और ट्रेडिंग इंजन को एन्क्रिप्ट करना शामिल है। क्रिप्टो एक्सचेंज हैकिंग के जोखिम को कम करने के लिए यह आवश्यक है।
**संचार सुरक्षा:** क्रिप्टो फ्यूचर्स प्लेटफॉर्म और उनके उपयोगकर्ताओं के बीच संचार, जैसे कि ट्रेडिंग ऑर्डर और खाता जानकारी, AES का उपयोग करके एन्क्रिप्ट किया जा सकता है। यह सुनिश्चित करता है कि लेनदेन सुरक्षित और गोपनीय हैं। सुरक्षित संचार प्रोटोकॉल महत्वपूर्ण हैं।
**ब्लॉकचेन गोपनीयता:** कुछ गोपनीयता-केंद्रित क्रिप्टोकरेंसी लेनदेन को एन्क्रिप्ट करने के लिए AES या AES-आधारित एल्गोरिदम का उपयोग करती हैं, जिससे लेनदेन की जानकारी को सार्वजनिक रूप से दृश्यमान होने से रोका जा सकता है।
**डेटा एनालिटिक्स:** जबकि विरोधाभासी लग सकता है, एन्क्रिप्टेड डेटा पर सुरक्षित गणना और विश्लेषण करने के लिए AES का उपयोग किया जा सकता है। यह क्रिप्टो फ्यूचर्स ट्रेडिंग डेटा में पैटर्न और अंतर्दृष्टि की पहचान करने में मदद कर सकता है, जबकि गोपनीयता बनाए रखता है। क्रिप्टो डेटा एनालिटिक्स एक बढ़ता हुआ क्षेत्र है।

AES के लिए NIST संसाधन

NIST AES को लेकर कई प्रकार के संसाधन प्रदान करता है:

**FIPS 197:** यह AES एल्गोरिदम के लिए आधिकारिक मानक है। यह एल्गोरिदम की विशिष्टताओं, सुरक्षा आवश्यकताओं और परीक्षण प्रक्रियाओं को परिभाषित करता है। FIPS 197 सभी AES कार्यान्वयन के लिए एक महत्वपूर्ण संदर्भ है।
**AES Validation Program:** यह कार्यक्रम AES कार्यान्वयनों को NIST द्वारा मान्य करने के लिए प्रदान किया जाता है। यह सुनिश्चित करता है कि कार्यान्वयन मानक के अनुरूप हैं और सुरक्षित हैं। AES सत्यापन कार्यक्रम उन संगठनों के लिए महत्वपूर्ण है जिन्हें AES का उपयोग करने की आवश्यकता है।
**Cryptographic Toolkit:** NIST एक क्रिप्टोग्राफिक टूलकिट प्रदान करता है जिसमें AES सहित विभिन्न प्रकार के क्रिप्टोग्राफिक एल्गोरिदम के लिए उपकरण और लाइब्रेरी शामिल हैं। NIST क्रिप्टोग्राफिक टूलकिट डेवलपर्स के लिए एक मूल्यवान संसाधन है।
**NIST Cybersecurity Framework:** यह ढांचा संगठनों को उनके साइबर सुरक्षा जोखिमों को प्रबंधित करने में मदद करता है, जिसमें AES का उपयोग करना भी शामिल है। NIST साइबर सुरक्षा ढांचा व्यापक सुरक्षा उपायों का हिस्सा है।
**NIST Special Publications:** NIST AES और अन्य क्रिप्टोग्राफिक विषयों पर कई विशेष प्रकाशन जारी करता है। NIST विशेष प्रकाशन नवीनतम अनुसंधान और सर्वोत्तम प्रथाओं के लिए एक उत्कृष्ट स्रोत हैं।

AES के विकल्प

जबकि AES वर्तमान में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला एन्क्रिप्शन एल्गोरिदम है, कई अन्य एल्गोरिदम भी उपलब्ध हैं। कुछ सबसे उल्लेखनीय विकल्पों में शामिल हैं:

**चचा20 (ChaCha20):** एक स्ट्रीम सिफर जो AES की तुलना में तेज़ हो सकता है, खासकर उन प्लेटफार्मों पर जिनमें AES हार्डवेयर त्वरण का अभाव है।
**ब्लूफिश (Blowfish) और टूफिश (Twofish):** AES के प्रारंभिक प्रतियोगी, जो अभी भी कुछ अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं।
**केयाक (Kеccak):** SHA-3 हैश फ़ंक्शन के रूप में चुना गया, इसका उपयोग एन्क्रिप्शन के लिए भी किया जा सकता है।
**पोस्ट-क्वांटम क्रिप्टोग्राफी (Post-Quantum Cryptography, PQC):** क्वांटम कंप्यूटरों के आगमन के साथ, पारंपरिक एन्क्रिप्शन एल्गोरिदम, जैसे AES, कमजोर हो सकते हैं। PQC एल्गोरिदम क्वांटम कंप्यूटरों के हमलों का प्रतिरोध करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। NIST वर्तमान में PQC एल्गोरिदम के मानकीकरण की प्रक्रिया में है। पोस्ट-क्वांटम क्रिप्टोग्राफी भविष्य के लिए महत्वपूर्ण है।

निष्कर्ष

AES एक शक्तिशाली और व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला एन्क्रिप्शन एल्गोरिदम है जो क्रिप्टो फ्यूचर्स ट्रेडिंग और अन्य संवेदनशील डेटा को सुरक्षित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इसकी सुरक्षा, दक्षता और लचीलापन इसे विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए एक आदर्श विकल्प बनाते हैं। NIST AES के बारे में कई संसाधन प्रदान करता है, जिनमें मानक, सत्यापन कार्यक्रम और उपकरण शामिल हैं। जैसे-जैसे क्रिप्टोग्राफी का क्षेत्र विकसित हो रहा है, यह महत्वपूर्ण है कि नवीनतम विकासों के बारे में सूचित रहें, जैसे कि पोस्ट-क्वांटम क्रिप्टोग्राफी, और सुनिश्चित करें कि आपके सिस्टम नवीनतम सुरक्षा उपायों का उपयोग कर रहे हैं। क्रिप्टोग्राफी का अध्ययन जारी रखना आवश्यक है।

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