ليس معيارًا.مفتوح للمراجعة.

يعتمد XAES-512 على Protectstar Extended AES، الذي نُشر لأول مرة في عام 2007. يستخدم مصفوفة حالة 4×16 (512 بت) بدلًا من مصفوفة 4×4 (128 بت) المستخدمة في AES القياسي، ويحافظ دون تغيير على AddRoundKey وMixColumns وS-box الخاصة بـ SubBytes من Rijndael؛ بينما تم توسيع إزاحات ShiftRows وعدد الجولات وتوسيع المفتاح.

اليوم يعني الاسم “Extended Algorithm, Enhanced Security.” إن XAES-512 ليس AES كما يعرّفه FIPS 197 وليس بديلًا له.

يوفر XAES-512 تركيبًا موثّقًا واحدًا — وليس عدة أنماط تشغيل قابلة للاختيار بحرية. تُوفَّر السرية عبر وضع Counter mode (CTR)؛ وتُوفَّر السلامة والأصالة عبر HMAC-SHA-512 وفق مخطط Encrypt-then-MAC (تركيب عام بحسب Bellare–Namprempre). يتم التحقق من وسم المصادقة قبل كل عملية فك تشفير.

يُعرَّف تنسيق الرسالة على أنه Wire Format v1 (Profile 0x02). تُدرج البيانات المرتبطة (Associated Data) ضمن المصادقة.

يُشتق المفتاح من كلمة المرور باستخدام PBKDF2-HMAC-SHA-512 — مع salt عشوائي لكل رسالة و220,000 تكرار (Profile 0x02). بعد ذلك يفصل HKDF-SHA-512 مفاتيح التشفير والمصادقة. تُرمّز كلمات المرور بترميز UTF-8 وتُطبّع وفق Unicode NFC بحيث تنتج المدخلات المتطابقة المفتاح نفسه عبر المنصات.

حقل عدد التكرارات المنقول في الترويسة محدود بسقف (حدّ تنفيذي)، بحيث لا تستطيع رسالة فرض حساب مفرط قبل التحقق من الوسم.

يتبع عدد الجولات الاشتقاق المأخوذ من Rijndael والمبيّن في الوثيقة: يكون عدد الكلمات الأكبر الناتج من حجم الكتلة وحجم المفتاح هو العامل الحاسم. في كتلة 512 بت يكون ذلك 16 كلمة → 22 جولة؛ ويضيف Profile 0x02 جولتين إضافيتين في ارتباط مع بنية ShiftRows الموسعة، ليصبح المجموع 24 جولة.

عملية KeyExpansion موسعة مستندة إلى مواصفة Rijndael:

KeyExpansion(byte Key[4*Nk], word W[Nb*(Nr+1)])
{
  for (i = 0; i < Nk; i++)
    W[i] = (Key[4*i], Key[4*i+1], Key[4*i+2], Key[4*i+3]);

  for (i = Nk; i < Nb*(Nr+1); i++) {
    temp = W[i-1];
    if (i % Nk == 0 || (i % Nk == 4 && Nk > 6))
      temp = SubByte(RotByte(temp)) ^ Rcon[i / Nk];
    else if ((i % Nk == 8 || i % Nk == 12) && Nk > 6)
      temp = SubByte(temp);
    W[i] = W[i-Nk] ^ temp;
  }
}

مع الإزاحات القياسية {0,1,2,3}، لا تصل نسخة 512 بت إلى الانتشار الكامل في قياس الانتشار البنيوي المرفق إلا بعد 6 جولات. أما الإزاحات المختارة {0,1,4,5} فتصل إليه في هذا القياس بعد 4 جولات.

يمكن إعادة إنتاج بيان الانتشار باستخدام أداة diffusion_check.py داخل الحزمة. يحتوي ملف core-kats.json على اختبارات إجابات معروفة إضافية لـ core cipher.