Data Encryption Standard
Kumar, C. Paar, J. Pelzl, G. Pfeiffer, A. Rupp, M. Schimmler, "How to Break DES for Euro 8,980". 2nd Workshop on Special-purpose Hardware for Attacking Cryptographic Systems — SHARCS 2006, Cologne, Germany, April 3-4, 2006.
↑ “FIPS 81 - Des Modes of Operation”. Itl.nist.gov. 2016年10月9日閲覧。
↑ “FIPS 74 - Guidelines for Implementing and Using the NBS Data”. Itl.nist.gov. 2014年1月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年10月9日閲覧。
↑ Stallings, W. Cryptography and network security:principles and practice. Prentice Hall, 2006. p. 73
↑ “US GOVERNMENT'S ENCRYPTION STANDARD BROKEN IN LESS THAN A DAY” (PDF) (English). distributed.net (1999年1月19日). 2016年10月9日閲覧。
どんな暗号についても、最も基本となる攻撃法は総当り攻撃、すなわち鍵のとりうる値を全て試す方法である。鍵の長さが鍵のとりうる値の個数に直接関係してくるため、総当りが現実的かどうかも鍵の長さで決まる。DESについては標準として採用される以前から鍵の短さが懸念されていた。NSAを含む外部コンサルタントを交えた議論の結果、1つのチップで暗号化できるよう鍵の長さを128ビットから56ビットに減らすことになった。
学界では様々なDES解読機が提案されてきた。1977年、ディフィーとヘルマンは1日でDESの鍵を見つけることができるマシンのコストを2000万ドルと見積もった。1993年になると、ウィーナーは7時間で鍵を見つけることができる機械のコストを100万ドルと見積もった。しかし、そのような初期の提案に基づいて実際に解読機を製作した例はないし、少なくともそのような実例が公表されたことはなかった。DESの脆弱性が実際に示されたのは1990年代後半のことである。1997年、RSAセキュリティは一連のコンテストを主催し、DESで暗号化されたメッセージを最初に解読したチームに1万ドルを賞金として提示した。このコンテストで優勝したのは、Rocke Verser、Matt Curtin、Justin Dolske が主導する DESCHALL Project で、インターネット上の数千台のコンピュータのアイドル時間(何もしていない時間)を利用したプロジェクトだった。
批判はあったがDESは1976年11月連邦規格として承認され、1977年1月15日には FIPS PUB 46 として公表され、非機密政府通信での利用が承認された。さらに1981年に ANSIとして制定され、民間標準規格にもなった。1983年、1988年(FIPS-46-1 に更新)、1993年 (FIPS-46-2)、1999年 (FIPS-46-3) と再承認され、最後にはトリプルDESが定められた。2002年5月26日、DESは公開のコンペティションで選ばれた Advanced Encryption Standard (AES) で置き換えられた。2005年5月19日、FIPS 46-3は公式に廃止となったが、NISTはトリプルDESについては政府の重要情報用に使うことを2030年まで承認している。
このアルゴリズムは ANSI X3.92、NIST SP 800-67、ISO/IEC 18033-3 でも指定されている(TDEAの要素として)。
もう1つの理論的攻撃法である線形解読法は1994年に公表された。
1998年には総当り攻撃で実用的な時間でDESを破れることが実証され、アルゴリズムの更新の必要性が高まった。これら攻撃法については後の節で詳述する。
DESの登場は暗号研究、特に暗号解読法の研究を活発化させる触媒の役割を果たした。NISTは後にDESについて次のように述べている。
DESは暗号アルゴリズムの非軍事的研究と開発を「ジャンプスタート」させたと言える。1970年代、暗号学者は軍隊や諜報機関以外にはほとんどおらず、暗号の学問的研究は限定的だった。今では多数の学者が暗号を研究し、数学関係の学科で暗号を教え、情報セキュリティ企業やコンサルタントが商売をしている。暗号解読者はDESアルゴリズムを解析することで経験を積んだ。暗号研究者ブルース・シュナイアーは「DESは暗号解読というフィールドを大いに活気付けた。今では研究すべきアルゴリズムのひとつだ」と述べている。1970年代から1980年代にかけて、暗号に関する多くの書籍がDESを扱っており、共通鍵暗号を比較する際の基準となっている。
TDESは十分安全だが、極めて時間がかかる。それほど計算量が増えない代替方式としてDES-Xがあり、鍵長を長くしてDESの処理の前後で外部鍵をXORする。GDESはDESの暗号処理を高速にする方式だが、差分解読法に弱いことが分かっている。
その後NISTがDESに代わる米国標準暗号方式 Advanced Encryption Standard (AES) を公募した。そして2000年10月、ベルギーのホァン・ダーメン(英語版)とフィンセント・ライメンにより提案されたRijndael(ラインデール)が新しい米国標準暗号方式AESに選ばれた。トリプルDESのようなad-hocな方法で設計された暗号方式とは異なり、AESはSPN構造と呼ばれるより整備された構造を持つ暗号方式である。公募には他にRC6、Serpent、MARS、Twofishも応募したがどれも選ばれなかった。AESは2001年11月に FIPS 197 として正式に公表された。