Blockverschlüsselung
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Eine Blockchiffre ist ein Algorithmus der einen Datenblock von typisch 64 oder 128 Bit mittels eines Schlüsselwerts verschlüsselt. Der verschlüsselte Block hat dabei die gleiche Länge. Typische Werte für die Schlüssellänge moderner Verfahren sind 112, 128 und 168 Bit. Bekannte Blockchiffren sind DES, AES und IDEA.
[Bearbeiten] Verarbeitung längerer Nachrichten
Zur Verarbeitung längerer Nachrichten gibt es verschiedene Betriebsarten. Meist werden die Daten zunächst in Blöcke unterteilt, deren Größe durch den Algorithmus vorgegeben ist. Die Betriebsarten Electronic Code Book Mode (ECB) und Cipher Block Chaining Mode (CBC) setzen ganze Blöcke voraus. Daher muss der letzte Block mit Fülldaten aufgefüllt "gepadded" werden. Im letzten Block kann auch die Länge der eigentlichen Nachricht kodiert werden. Meist wird jedoch nur die Bitfolge 10000... an die Nachricht angefügt. Damit die Füllbits nach der Entschlüsselung wieder eindeutig entfernt werden können, ist bei einer Nachricht mit bereits vollständig gefülltem letzten Block ein weiterer mit der Bitfolge 100000... anzufügen.
Die Blöcke werden anschließend nacheinander verschlüsselt. Beim häufig eingesetzten CBC-Verfahren, wird das Ergebnis der Verschlüsselung eines Blocks, die Chiffre oder engl. Cipher des zuvor verschlüsselten Blocks mit dem folgenden Nachrichtenblock verknüpft bzw. verkettet. Daraus erklärt sich der Name Cipher Block Chaining.
[Bearbeiten] Etwas Mathematik
Eine Blockchiffre En mit einer Blockgröße von n Bits ist eine bijektive Abbildung.
Eine bijektive Abbildung der Menge der Blöcke der Länge n auf die Menge der Blöcke der Länge n ist eine Permutation der 2n, nicht etwa nur n, Werte. Es gibt folglich eine unvorstellbar große Zahl (2n!) verschiedene Abbildungen.
Da die Schlüssellänge typischer Blockchiffren weit geringer als log2(2n!) ist, wird durch die Gesamtheit aller Schlüssel nur ein kleiner Teil aller möglichen Abbildungen erfasst.
Schon bei einer Blockgröße von 8 Bit wäre ein 1684-Bit-Schlüssel nötig, um alle Permutationen realisieren zu können.
Siehe auch: Kryptografie, Stromverschlüsselung, Piling-up Lemma
