Counter Mode (CTR-Mode) - Prof. Dr. Norbert Pohlmann

Wie funktioniert der Counter Mode oder CTR-Mode?

Counter Mode oder CTR-Mode ist ein Mode of Operation / Betriebsart 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. Bei dieser Betriebsart wird der Input für die Verschlüsselung aus einer Zufallszahl r und einem Zähler c verknüpft. Die Verknüpfung kann durch die Konkatenation, Addition oder XOR-Operation erfolgen.

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.

Weitere Informationen zum Begriff “Counter Mode oder CTR-Mode”:

„Kryptographie: Von der Geheimwissenschaft zur alltäglichen Nutzanwendung“
– Elementare Verschlüsselungsverfahren
– Symmetrische Verschlüsselungsverfahren
– Asymmetrische Verschlüsselungsverfahren
– Prüfsummen, Zertifikate und die elektronische Signatur
– Public Key Infrastruktur (PKI)
– 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)
– CCM-Mode (Counter with CBC-MAC)
– GCM-Mode (Galois/Counter Mode)

„Vorlesungen zum Lehrbuch Cyber-Sicherheit“

„Künstliche Intelligenz (KI) und Cybersicherheit“

„The European Cybersecurity Act and its impact on US companies“

„IoT-Security – K.O.-Kriterium?“

„Blockchain Security“

„The Future of Trust in Ecosystems – Global Challenges“

„Lehrbuch Cyber-Sicherheit“

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„Forschungsinstitut für Internet-Sicherheit (IT-Sicherheit, Cyber-Sicherheit)“

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„Marktplatz IT-Sicherheit: IT-Notfall“

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„Vertrauenswürdigkeits-Plattform“

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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.

Author

Prof. Norbert Pohlmann

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Institut für Internet-Sicherheit – if(is)

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