El Estándar Avanzado de Cifrado (AES) es un cifrado por bloques de clave simétrica que cifra y descifra datos en bloques fijos de 128 bits utilizando la misma clave secreta en ambos extremos. Adoptado por el NIST en 2001, sustituyó al DES como estándar federal de cifrado de EE. UU. y actualmente es el cifrado predeterminado que protege los túneles IPsec, TLS y DTLS en todo el mundo.
Puntos clave
- El AES es un cifrado por bloques simétrico que utiliza la misma clave para cifrar y descifrar.
- Los tamaños de clave son de 128, 192 o 256 bits; el AES-256 ofrece el mayor margen de seguridad.
- El modo CBC requiere un hash independiente; el GCM combina cifrado e integridad.
- No se conoce ningún método práctico para descifrar el AES; su resistencia depende del tamaño de la clave y del modo.
- VersaLas transformaciones IKE, IPsec, TLS y DTLS ofrecen todas ellas cifrados basados en AES.
En esta página: Por qué es importanteCómo funcionaTiposAES y VersaPreguntas frecuentes
¿Por qué es importante el AES?
AES es el algoritmo de cifrado sobre el que funciona la Internet moderna. Protege los túneles VPN, el cifrado de discos, las redes inalámbricas y prácticamente todas las conexiones TLS que no utilicen un cifrado especializado, ya que, tras dos décadas de criptoanálisis público, sigue sin haber sido descifrado y funciona con la suficiente rapidez —gracias a la aceleración por hardware integrada en casi todos los procesadores modernos— como para cifrar el tráfico a velocidad de línea.
Esa combinación —seguridad contrastada y una sobrecarga prácticamente nula— es la razón por la que el AES ha desplazado a los cifrados propietarios y de clave corta que le precedieron. Es obligatorio o el estándar por defecto en las normas gubernamentales y en prácticamente todas las especificaciones de VPN, redes inalámbricas y TLS elaboradas desde mediados de la década de 2000. Si te preguntan qué se utiliza para cifrar los datos en reposo o en tránsito, la respuesta suele ser el AES.
¿Qué es el AES?
AES es un cifrado por bloques de clave simétrica: la misma clave secreta se utiliza tanto para cifrar como para descifrar, y procesa los datos en bloques fijos de 128 bits en lugar de como un flujo continuo. Internamente, aplica un número fijo de rondas de transformación —pasos de sustitución, permutación, mezcla y adición de clave— derivadas del diseño Rijndael, que el NIST seleccionó mediante un concurso público y normalizó como FIPS 197 en 2001.
La clave puede tener 128, 192 o 256 bits; las claves más largas añaden más rondas y un espacio de búsqueda mayor, con un coste computacional reducido. Dado que el AES solo cifra bloques de tamaño fijo, un modo de funcionamiento determina cómo gestiona los mensajes más largos y si también autentica los datos: esta es la diferencia entre el «AES» como algoritmo y la transformación que configura realmente un protocolo como IPsec o TLS, por ejemplo, AES-256-GCM.
Tipos de AES
El tamaño de la clave determina la seguridad: AES-128 es la opción predeterminada en la mayoría de las implementaciones; AES-192 apenas se utiliza en la práctica; AES-256 aporta un margen adicional para entornos que requieren un alto nivel de seguridad, con un ligero coste en cuanto al rendimiento.
El modo de funcionamiento define cómo gestiona AES los mensajes de varios bloques. El modo CBC (Cipher Block Chaining) encadena cada bloque al texto cifrado del bloque anterior y requiere un hash independiente —normalmente SHA— para garantizar la integridad; se trata de la combinación clásica de IPsec y TLS. El modo GCM (Galois/Counter Mode) es un modo autenticado: cifra y calcula una etiqueta de integridad en una sola pasada, funciona más rápido en hardware acelerado para AES y ha sustituido al CBC como el estándar moderno por defecto para IPsec y TLS. El modo CTR (Counter Mode) convierte el AES en un cifrado de flujo y aparece en algunas transformaciones ESP de IPsec, también combinado con un hash independiente. El modo ECB (Electronic Codebook) heredado, que cifra los bloques de forma independiente, es inseguro más allá de un solo bloque y no debería aparecer en las nuevas configuraciones.
AES y Versa
VersaLa configuración del Servicio de Acceso Seguro expone el cifrado AES directamente siempre que se active la criptografía de túnel. La transformación IKE para un servidor de acceso seguro o un perfil de client SASE a combina el cifrado AES de 128 o 256 bits con un hash —MD5, SHA-1, SHA-256, SHA-384 o SHA-512— para el canal de intercambio de claves, lo que en la práctica equivale a AES-CBC con un MAC independiente. La transformación IPsec (ESP) ofrece las mismas combinaciones de AES-CBC, además de los modos AES-GCM y AES-CTR para el túnel del plano de datos que transporta el tráfico.
AES también sirve de base para los conjuntos de cifrado TLS y DTLS que se ofrecen para los portales de acceso seguro y las sesiones de cliente de SASE ; por ejemplo, TLS-ECDHE-RSA-WITH-AES-256-GCM-SHA384 Combina AES-256-GCM con intercambio de claves ECDHE y SHA-384. Estas opciones son comunes en las implementaciones de « Secure SD-WAN », «general secure access» y aquellas con NGFW como puerta de enlace; se recomienda utilizar AES-GCM en lugar de AES-CBC cuando el nodo homólogo lo admita, ya que GCM elimina el paso de hash independiente y ofrece un mejor rendimiento en hardware moderno.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre AES-128 y AES-256?
El AES-128 utiliza una clave de 128 bits y 10 rondas; el AES-256 utiliza una clave de 256 bits y 14 rondas. En la práctica, ninguno de los dos ha sido descifrado: el AES-128 es rápido y suficiente para la mayoría de las implementaciones, mientras que el AES-256 ofrece un mayor margen de seguridad para casos de uso que requieren un alto nivel de fiabilidad.
¿Cuál es la diferencia entre AES-CBC y AES-GCM?
El modo AES-CBC cifra los datos, pero necesita un hash independiente, como SHA, para verificar su integridad, lo que supone dos pasadas por los datos. El modo AES-GCM combina el cifrado y la verificación de la integridad en una sola pasada, lo que lo hace más rápido en el hardware moderno y lo convierte en el modo preferido para las nuevas implementaciones de IPsec y TLS.
¿Se ha conseguido alguna vez descifrar el AES?
No existe ningún ataque práctico capaz de descifrar el AES completo, independientemente del tamaño de la clave. Existen ataques teóricos contra variantes con un número reducido de rondas o implementaciones defectuosas, pero el algoritmo sigue siendo seguro tras dos décadas de criptoanálisis público; por eso sigue siendo el estándar por defecto tanto para el gobierno como para la industria.
¿Qué es AES-NI?
AES-NI es un conjunto de instrucciones de la CPU, presente en casi todos los procesadores modernos, que realiza el cifrado y descifrado AES directamente en el hardware. Esto hace que AES sea mucho más rápido que una implementación por software, razón por la cual AES-GCM puede cifrar el tráfico a velocidad de línea sin un coste apreciable en el rendimiento.
¿El cifrado AES es simétrico o asimétrico?
El AES es simétrico: la misma clave secreta se utiliza tanto para cifrar como para descifrar. Esto lo hace rápido, pero ambos extremos deben compartir ya la clave. Protocolos como el IKE utilizan métodos asimétricos —Diffie-Hellman y certificados— para establecer primero esa clave compartida y, a continuación, pasar al AES para los datos propiamente dichos.
Más información sobre AES
Si quieres saber más, estas son algunas fuentes en las que confiamos.
| RFC 3602: El algoritmo de cifrado AES-CBC y su uso con IPsec | RFC 4106: El uso de GCM en IPsec ESP |
|---|---|
| La especificación de la IETF que define cómo se integra AES-CBC con IPsec ESP, incluyendo los tamaños de clave y los vectores de inicialización. | La especificación de la IETF que define AES-GCM como una transformación de cifrado autenticado para IPsec ESP, que combina el cifrado y la integridad en una sola pasada. |
Términos relacionados
Si estás leyendo sobre el AES, te conviene echar un vistazo a lo siguiente.
| Algoritmo de hash seguro | Modo Galois/Counter | Seguridad de la capa de transporte de datagramas |
|---|---|---|
| La función hash AES suele combinarse con las transformaciones IPsec y TLS en modo CBC para realizar comprobaciones de integridad independientes. | El modo autenticado que convierte el AES en un cifrado de una sola pasada que garantiza a la vez la confidencialidad y la integridad. | Un protocolo de túnel basado en UDP cuyas suites de cifrado, al igual que las de TLS, negocian un cifrado basado en AES para el canal de datos. |