Kryptologie und Datensicherheit - Diskrete Mathematik - Universität ...

5 Betriebsarten von BlockchiffrenBlockchiffren können bei der Verschlüsselung längerer Klartexte in verschiedenenWeisen eingesetzt werden. Wir beschreiben im Folgenden die wichtigstendieser Betriebsarten (’modes of operation’).Sei also eine Blockchiffre gegeben, die Klartextblöcke der Länge n über AlphabetR verschlüsselt. Schlüsselmenge K, k ∈ K, so E k Verschlüsselungsfunktion,D k Entschlüsselungsfunktion.5.1 Electronic Codebook Mode (ECB Mode)Beliebig langer Klartext wird in Blöcke der Länge n zerlegt. Ggf. Klartextergänzen, dass durch n teilbare Länge entsteht (z.B. zufällige Zeichen amEnde, padding). Chiffrierter Text ist dann Folge der chiffrierten Blöcke. (Fürfeste Schlüssel könnte man eine Tabelle der Klartext-Chiffretext-Paare anlegen:electronic codebook; daher diese Bezeichnung.)Probleme:• Regelmäßigkeiten des Klartextes führen zu Regelmäßigkeiten des chiffriertenTextes, denn gleiche Klartextblöcke werden immer in gleicheChiffretextblöcke verschlüsselt. Kann die Kryptoanalyse erleichtern; etwawenn Klartextnachrichten immer in der gleichen Weise beginnen(z.B. e-mail).• Angreifer kann die Nachricht ändern, indem er Chiffretext einfügt, dermit dem gleichen Schlüssel verschlüsselt worden ist; oder er kann dieReihenfolge der Chiffretextblöcke ändern. Daher sollten z.B. in einerDatenbank die Felder nicht als Block verschlüsselt werden.Man kann die Sicherheit des ECB Mode steigern, wenn Blöcke nur teilweiseaus dem Klartext und teilweise aus zufälligen Zeichen gebildet werden.5.2 Cipherblock Chaining Mode (CBC Mode)Diese Betriebsart wurde erfunden, um einige der Probleme des ECB Modezu beseitigen.88