Was ist eine Blockchiffre?

Eine Blockchiffre ist eine Verschlüsselungsmethode, die einen deterministischen Algorithmus zusammen mit einem symmetrischen Schlüssel anwendet, um einen Textblock zu verschlüsseln, anstatt wie bei Stromchiffren ein Bit nach dem anderen zu verschlüsseln. Eine gängige Blockchiffre, AES, verschlüsselt beispielsweise 128-Bit-Blöcke mit einem Schlüssel von vorgegebener Länge: 128, 192 oder 256 Bit. Blockchiffren gehören zur Familie der Pseudozufalls-Permutationsverfahren (PRP), die mit einem Bitblock fester Größe arbeiten. PRPs sind Funktionen, die nicht von völlig zufälligen Permutationen unterschieden werden können und daher als zuverlässig gelten, bis sie sich als unzuverlässig erweisen.

Blockchiffrierverfahren wurden entwickelt, um zu verhindern, dass identische Textblöcke auf die gleiche Weise verschlüsselt werden; der aus dem vorherigen verschlüsselten Block gebildete Chiffriertext wird auf den nächsten Block angewendet. Ein Block von Bits, der Initialisierungsvektor (IV) genannt wird, wird auch von den Betriebsarten verwendet, um sicherzustellen, dass die Chiffretexte unterschiedlich bleiben, selbst wenn dieselbe Klartextnachricht mehrmals verschlüsselt wird.

Zu den verschiedenen Betriebsmodi für Blockchiffren gehören unter anderem CBC (Cipher Block Chaining), CFB (Cipher Feedback), CTR (Counter) und GCM (Galois/Counter Mode). Oben ist ein Beispiel für den CBC-Modus zu sehen.

Hierbei wird ein IV mit dem anfänglichen Klartextblock gekreuzt und der Verschlüsselungsalgorithmus mit einem bestimmten Schlüssel abgeschlossen, woraufhin der Chiffretext ausgegeben wird. Dieser resultierende Chiffriertext wird dann anstelle des IV in nachfolgenden Klartextblöcken verwendet.

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Pseudozufalls-Permutation. (2014, November 23). In Wikipedia, The Free Encyclopedia.
Abrufen am 18. Dezember 2014, 22:06 Uhr, von
http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Pseudorandom_permutation&oldid=635108728.

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http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Block_cipher_mode_of_operation&oldid=637837298

Wikimedia. (2014). Verfügbare URL:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d3/Cbc_encryption.png.