Blockchiffre

Eine Blockchiffre (engl. block cipher) ist ein Verfahren zur symmetrischen Verschlüsselung, bei der immer eine Block von Klartextzeichen, z. B. in einer Matrix, auf einmal verschlüsselt wird. Da das Verfahren nur mit ganzen Blöcken funktioniert, müssen Leerstellen in der Matrix, die durch nicht passenden (zu kurzen) Klartext enstanden sind, ggf. aufgefüllt werden. Der Klartext wird dann in Blöcke bestimmter Länge eingeteilt, die nacheinander chiffriert werden.

Die Dechiffrierung geschieht dann natürlich auch wieder blockweise.

Für Blockchiffren gibt es verschiedene Betriebsarten:

ECB (Electronic Code Book) Modus: jeder Block wird unabhängig von den anderen verschlüsselt.
CBC (Cipher Block Chaining) Modus: jeder Block ist mit dem vorhergehenden Block verknüpft.
CFB (Cipher Feedback) Modus: die Chiffre wird als selbstsynchronisierende Stromchiffre verwendet.
OFB (Output Feedback) Modus: die Chiffre wird als synchrone Stromchiffre verwendet.
CTR (Counter) Modus: wie OFB, aber es werden natürliche Zahlen für die Verschlüsselung benutzt.

Die Merkmale / Unterschiede der Modi sind:

	ECB	CBC	OFB	CFB	CTR
Algorithmus	c_i=E(k,m_i)	c_i=E(k,m_i) XOR c_i-1	s_i=E(k,s_i-1) c_i=s_i XOR m_i)	c_i=E(k,c_i-1) XOR m_i	c_i=E(z_i) XOR m_i z_i+1=z_i+1
Chiffrat muss ein Vielfaches der Blocklänge erweitert werden?	ja	ja	nein	nein	nein
reziprok (Entschlüsselung = Verschlüsselung)?	nein	nein	ja	ja	ja
monoalphabetisch / polyalphabetisch?	monoalphabetisch	polyalphabetisch	polyalphabetisch	polyalphabetisch	polyalphabetisch
sequentielle Abarbeitung notwendig?	nein	ja	ja	bei der Verschlüsselung	nein
Vorberechnung möglich?	nein	nein	ja	ja	ja
Wirkung eines fehlerhaften Bits im Chiffrat	ein Block ungültig	ein Block und ein Bit ungültig	ein Bit ungültig	ein Block und ein Bit ungültig	ein Block ungültig
kryptoanalytische Anfälligkeiten			bei mehrfacher Anwendung eines Initialisierungsvektors		bei mehrfacher Anwendung eines Zählers

Zum Verzeichnis der Blockchiffren