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Counter Mode (CTR-Mode)

Counter Mode (CTR-Mode) als Mode of Operation

Wie funktioniert der Counter Mode oder CTR-Mode?


Counter Mode oder CTR-Mode ist ein Mode of Operation / Betriebsart für ein Blockverschlüsselungsverfahren, wie beispielsweise dem AES-Verschlüsselungsverfahren. Mithilfe des Counter Modes kann wie beim CFB- und OFB-Mode eine Blockverschlüsselung zu einer kontinuierlichen Verschlüsselung, die auf Klartexteinheiten k-Bit Länge operiert, umgesetzt werden. Dabei wird der Input für die Verschlüsselung aus einer Zufallszahl r und einem Zähler c verknüpft. Anschließend kann die Verknüpfung durch die Konkatenation, Addition oder XOR-Operation erfolgen.

Counter Mode (CTR-Mode) als Ablaufdiagramm
Abbildung: Counter Mode oder CTR-Mode – © Copyright-Vermerk

Versuche es mit etwas mehr Abwechslung


Eigenschaften des CTR-Modes

Ein fehlerhaftes Bit im Schlüsseltext hat nur ein fehlerhaftes Bit im entschlüsselten Klartext zur Folge.
Wie beim OFB-Mode, wenn die beiden Operationen Verschlüsselung und Entschlüsselung aus der Synchronisation geraten, muss das System wieder neu initialisiert werden.


Der besondere Vorteil des CTR-Modes ist der wahlfreie Zugriff auf jeden verschlüsselten Block und die Möglichkeit, sämtliche Ver- und Entschlüsselungsoperationen parallel durchzuführen.
Der CTR-Mode ist besonders geeignet für Massen-Daten wie Festplatten und ZIP-Archive.

Counter Mode (CTR-Mode) als Mode of Operation
Abbildung: Counter Mode / CTR-Mode – © Copyright-Vermerk




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„Kryptographie: Von der Geheimwissenschaft zur alltäglichen Nutzanwendung“
– Elementare Verschlüsselungsverfahren
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Symmetrische Verschlüsselungsverfahren
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Vertrauensmodelle von Public-Key-Infrastrukturen



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)
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Counter Mode (CTR-Mode)
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Counter Mode (CTR-Mode)
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Counter Mode (CTR-Mode) ist ein Mode of Operation für ein Blockverschlüsselungsverfahren, wie dem AES-Verschlüsselungsverfahren. Mithilfe des Counter Modes kann wie beim CFB- und OFB-Mode eine Blockverschlüsselung zu einer kontinuierlichen Verschlüsselung, die auf Klartexteinheiten k-Bit Länge operiert, umgesetzt werden.
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Institut für Internet-Sicherheit – if(is)
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Counter Mode (CTR-Mode) als Mode of Operation