Cryptography Reference
In-Depth Information
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CFB
: Auch im CFB-Modus bringt ein Tweak-Verfahren keine besonderen
Vorteile.
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CTR
: Wenn Alice und Bob den Zähler als Tweak verwenden, ist dies eine ele-
gante Möglichkeit, einen CTR-Modus zu realisieren.
Tweak-Verfahren sind noch nicht allzu verbreitet, daher werden auch die entspre-
chenden Betriebsarten kaum eingesetzt. Eine wichtigere Rolle spielen Tweak-Ver-
fahren, wenn es um die Nutzung als kryptografische Hashfunktion geht
(Abschnitt 14.4.5).
19.3
Formaterhaltende Verschlüsselung
Alice möchte eine vierstellige Geheimnummer (zum Beispiel 0815) verschlüsselt
an Bob schicken. Dazu kann sie die Geheimnumer mit dem AES verschlüsseln
und erhält dann einen 128-Bit-Block als Geheimtext. Die Software, die Alice und
Bob verwenden, lässt jedoch nur eine vierstellige Nummer als Eingabe zu. Die
beiden benötigen daher eine Möglichkeit, um einen Vier-Ziffern-Block in einen
Vier-Ziffern-Block zu verschlüsseln. Ein solches Szenario, in dem der Geheimtext
den gleichen Aufbau haben muss wie der Klartext, bezeichnet man als
formater-
haltende Verschlüsselung
.
Anstatt ein spezielles Verfahren für die formaterhaltende Verschlüsselung zu
entwickeln, können Alice und Bob auch einen vorhandenen Algorithmus (wir
gehen vom AES aus) verwenden. Im eingangs beschriebenen Beispiel könnte das
so aussehen (wir gehen davon aus, dass Alice und Bob einen gemeinsamen AES-
Schlüssel besitzen):
1.
Alice verschlüsselt die Zahlen von 0000 bis 9999 jeweils mit dem AES (sie
verwendet dazu den Schlüssel, der auch Bob bekannt ist). Dadurch erhält sie
10.000 Geheimtexte, die jeweils 128 Bit lang sind.
2.
Alice sortiert die 10.000 Geheimtexte der Größe nach (jeder Geheimtext
wird dabei als Binärzahl interpretiert). Wenn nun beispielsweise der Geheim-
text von 0815 an 4711. Stelle steht, dann heißt dies: 0815 wird in 4711 ver-
schlüsselt.
3.
Alice schickt die Zahl 4711 an Bob.
4.
Bob verschlüsselt seinerseits die Zahlen von 0000 bis 9999 mit dem AES und
sortiert die Ergebnisse. Dadurch erkennt er, dass an 4711. Stelle der Geheim-
text von 0815 steht. Dies ist die vierstellige Zahl, die Alice übermittelt hat.
Neben dieser einfachen (aber auch recht aufwendigen) Methode gibt es zahlrei-
che weitere. Als weiterführende Literatur empfehle ich [BeRiRT].
