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Counter-Modus und Galois-Counter-Modus

Anna Lena Fehlhaber

Der Counter-Modus (CTR) ist ein Hybridmodus, bei dem ein Schlüssel und ein Initalisierungsvektor einen Schlüsselstrom generieren. Neben dieser Berechnung wird ein Counter hochgezählt, verschlüsselt und verknüpft.

Diese fortwährende Inkrementierung des Counters erlaubt, dass im Counter-Modus beliebige Chiffratblöcke einzeln entschlüsselt werden können. Der CTR benötigt keine Rückkopplung, wodurch eine perfekte Parallelisierbarkeit gewährleistet werden kann. Die Vor- und Nachteile der Betriebsart entsprechen denen des OFB. Insbesondere auf die Schwäche gegen Bit-Manipulation sei an dieser Stelle erneut verwiesen, die das Verfahren unsicher gegen entsprechende Angriffe macht.

Im spezifizierten Galois-Counter-Modus (GCM) wird parallel dazu die MAC berechnet und eine Möglichkeit der Authentifizierung gewährleistet. Der GCM kann auf dem Verfahren des Counter-Modus oder des Cipher-Block-Chaining-Modus basieren. Die generierte MAC wird verschlüsselt, und an den entsprechenden Block mit der XOR-Operation verknüpft. Der Zählerwert lässt sich aus dem Initalisierungsvektor ableiten. Durch die Möglichkeit, die Datenströme zu parallelisieren, lässt sich ein hoher Datendurchsatz realisieren.

 

Verwendete Literatur:

  • Eckert (2008): IT-Sicherheit.
  • Europäisches Institut für Systemsicherheit und Institut für Kryptographie und Sicherheit (2010): Sicherheit.
  • Paar und Pelzl (2016): Kryptografie verständlich.

 

 

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