Betriebsmodi etc.

Question 1

Was tuen Betriebsmodi?

Answer 1

Sie bestimmen wie eine Chiffre die einzelnen Blöcke verschlüsselt

Question 2

ECB

Answer 2

Jeder Block wird einzeln ver und entschlüsselt.
y_i = e_k(x_i)
Nachteile: Bei gleichem Schlüssel könnte ein Angreifer eventuell durch wiederholtes Senden von Nachrichten welche immer gleich sind Rückschlüsse auf den Klartext ziehen und den Chiffretext dann nutzen

Question 3

CBC

Answer 3

Cipher Block Chaining Mode:
Der Chiffretext beruht auf allen vorherigen Klartexten/Chiffretexten und wird mit einer IV initialisiert.
y_1 = e_k(IV XOR x_1)
y_i = e_k(y_(i-1) XOR x_i)

Question 4

OFB

Answer 4

Output FeedBack Mode:
Bauen einer Stromchiffre blockweise:
s_1 = e_k(IV)
s_i = e_k(s_(i-1)), y_i=x_i XOR s_i

Question 5

CFB

Answer 5

Cipher Feedback Mode:
s_1 = e_k(IV)
s_i = e_k(y_(i-1))
y_i = s_i XOR x_i

Question 6

CTR Mode

Answer 6

Counter-Mode:
IV CTR_i mit Anzahl an IV-Bits und Freien Bits am Ende bilden. Endbits sind counter. Jeden Block hochzählen:
y_i = (IV || CTRi) XOR x_i

Question 7

GCM Mode

Answer 7

Galois Counter Mode:
Betriebsmodi mit MAC-Auth
CTR_0 bestimmen und mit CTR_i i>=1 verschlüsseln.
auth_key = e_k(0)
g_0 = AADxH Galoisfeld
gi = gi-1 XOR y_i X H
Final auth tag T = g_n X H XOR e_k(CTR_0)

Question 8

Bruteforce in Blockchiffren

Answer 8

Dadurch das manche Chiffren größere Keyräume als Klartexträume erlauben müssen manche Schlüssel einen Klartext x_1 auf denselben Chiffretext y_1 mappen => Für Bruteforce werden mehrere Paare gebraucht. Gegeben Schlüssellänge K und l Verschlüsselungen und Blockgröße B gibt es mit t Chiffre-Klartextpaaren 2^(lK-tB) falsche Schlüssel.

Question 9

Double Encryption Probleme:

Answer 9

Bei Double Encryption ist es möglich die innere Verschlüsselungen zu berechnen(2^K * (K+B) Speicherplatz) der Verschlüsselungen vorher für ein K zu berechnen und anschließend y_i zu entschlüsseln. Kollidieren zwei Schlüssel so ist es ein möglicher Kandidat.

Question 10

Triple Encryption:

Answer 10

Sicherer als Double Encryption.
Bietet EDE (Enc-Dec-Enc) Option bei der wenn der selbe Schlüssel genutzt wird Ergebnis wie bei einer Verschlüsselung besteht.

Question 11

Key Whitening

Answer 11

Addieren von k_1 vor Verschlüsselung und k_2 nach Verschlüsselung auf Klartext => Größerer Bruteforce aber analytische Angriffe gleich.
Mit Meet in the Middle : 2^(K+N-m)
Vorteil: Wenig Zeitaufwand.