slider

Cipher Block Chaining Mode (CBC-Mode) - Prof. Dr. Norbert Pohlmann

Cipher Block Chaining Mode (CBC-Mode)

Cipher Block Chaining Mode (CBC-Mode) als Mode of Operation

Was ist eine Cipher Block Chaining Mode oder CBC-Mode?


CBC ist ein Mode of Operation / Betriebsart für ein Blockverschlüsselungsverfahren, wie dem AES-Verschlüsselungsverfahren. Der Cipher Block Chaining Mode verschlüsselt einen Block, der vor der Verschlüsselung jeweils mit dem verschlüsselten Vorgängerblock mithilfe einer XOR-Operation verknüpft wird. Diese Art der Verschlüsselung heißt Blockverkettung. Dies erfordert für den ersten Klartext-Block einer Nachricht m1 einen bei Sender und Empfänger verfügbaren Startwert oder Initialisierungsvektor (IV). Der Initialisierungsvektor, oder auch „nonce“ (von dem englischen „for the nonce“ = „für dieses eine Mal“) ist meist eine Zufallszahl oder ein Zeitstempel, der nur einmal genutzt werden sollte.

Cipher Block Chaining Mode (CBC-Mode) als Ablaufdiagramm
Abbildung: Cipher Block Chaining Mode (CBC-Mode) – © Copyright-Vermerk


Eigenschaften des CBC-Modes

Der CBC-Mode erzeugt denselben Schlüsseltext, wenn derselbe Klartext mit gleichem Schlüssel und Initialisierungswert verschlüsselt wird. Mithilfe eines variablen Initialisierungsvektors oder ausgehandelten Zufallszahlen kann dieses verhindert werden.
Identische Klartext-Blöcke innerhalb einer Klartext-Nachricht führen zu verschiedenen Schlüsseltext-Blöcken (Blockverkettung). Dies verhindert „Known-Plain-Text“-Angriffe.
Beim CBC-Mode beeinflussen ein oder mehrere Bitfehler in einem einzigen Schlüsseltext-Block die Entschlüsselung von zwei Blöcken, und zwar in dem Block, in dem der Fehler auftritt und in den folgenden Blöcken. Wenn die Fehler im i-ten Schlüsseltextblock auftreten, beträgt die durchschnittliche Bitfehlerrate im i-ten Klartextblock 50 %. Im (i + 1)-ten Klartextblock sind nur die Bit fehlerhaft, die direkt den fehlerhaften Bitpositionen im i-ten Schlüsseltext-Block entsprechen.
Wie bei dem ECB-Mode: Falls die Blockgrenze verloren geht, geht auch die Synchronisation verloren, bis die richtige Blockgrenze wiederhergestellt wird. Die Ergebnisse aller Entschlüsselungsoperationen sind dann fehlerhaft.

Beim CBC-Mode führen identische Klartext-Blöcke innerhalb einer Nachricht zu verschiedenen Schlüsseltext-Blöcken (Blockverkettung).


Weitere Informationen zum Begriff “Cipher Block Chaining Mode (CBC-Mode)”:

Siehe weitere Mode of Operations:
ECB-Mode (Electronic Code Book Mode)
CBC-Mode (Cipher Block Chaining Mode)
CFB-Mode (Cipher Feedback Mode)
OFB-Mode (Output Feedback Mode)
CTR-Mode (Counter Mode)
GCM-Mode (Galois/Counter Mode)
CCM-Mode (Counter with CBC-MAC)

Vorlesung: „Kryptographie“

Artikel:
„Kryptographie: Von der Geheimwissenschaft zur alltäglichen Nutzanwendung“
Elementare Verschlüsselungsverfahren (Artikel)
Symmetrische Verschlüsselungsverfahren (Artikel)
Asymmetrische Verschlüsselungsverfahren (Artikel)
Prüfsummen, Zertifikate und die elektronische Signatur (Artikel)
Public Key Infrastruktur (PKI) (Artikel)
Vertrauensmodelle von Public-Key-Infrastrukturen (Artikel)

Vorlesungen: „Vorlesungen zum Lehrbuch Cyber-Sicherheit

Bücher:

Lehrbuch Cyber-Sicherheit – Das Lehrbuch für Konzepte, Mechanismen, Architekturen und Eigenschaften von Cyber-Sicherheitssystemen in der Digitalisierung

Bücher im Bereich Cyber-Sicherheit und IT-Sicherheit zum kostenlosen Download

  • Sicher im Internet: Tipps und Tricks für das digitale Leben
  • Der IT-Sicherheitsleitfaden
  • Firewall-Systeme – Sicherheit für Internet und Intranet, E-Mail-Security, Virtual Private Network, Intrusion-Detection-System, Personal Firewalls

Forschungsinstitut für Internet-Sicherheit (IT-Sicherheit, Cyber-Sicherheit)
Master-Studiengang Internet-Sicherheit (IT-Sicherheit, Cyber-Sicherheit)

Marktplatz IT-Sicherheit

Zurück zur Übersicht




Summary
Cipher Block Chaining Mode
Article Name
Cipher Block Chaining Mode
Description
Cipher Block Chaining Mode (CBC-Mode) ist ein Mode of Operation für ein Blockverschlüsselungsverfahren, wie dem AES-Verschlüsselungsverfahren. Der CBC-Mode verschlüsselt einen Block, der vor der Verschlüsselung jeweils mit dem verschlüsselten Vorgängerblock mithilfe einer XOR-Operation verknüpft wird. Diese Art der Verschlüsselung heißt Blockverkettung.
Author
Publisher Name
Institut für Internet-Sicherheit – if(is)
Publisher Logo
Cipher Block Chaining Mode (CBC-Mode) als Mode of Operation
Cipher Block Chaining Mode (CBC-Mode) Prof. Dr. Norbert Pohlmann - Cyber-Sicherheitsexperten