Galois/Counter Mode (GCM-Mode)

Wie funktioniert der Galois/Counter Mode oder GCM-Mode?

Galois/Counter Mode (GCM-Mode)
GCM ist ein Mode of Operation / Betriebsart für ein Blockverschlüsselungsverfahren, wie beispielsweise dem AES-Verschlüsselungsverfahren. Der GCM-Mode gehört zu der Kategorie Authenticated Encryption with Associated Data (AEAD), bei der neben der eigentlichen Verschlüsselung auch die Authentizität sowie Integrität der Daten sichergestellt werden. Beim GCM-Mode wird als Input für die Verschlüsselung ein eindeutiger Zähler verwendet. Dabei ist die Blockgröße auf 128 Bit festgelegt.

Eigenschaften des GCM-Modes

Der GCM-Mode hat einen hohen Durchsatz und eignet sich ebenso zur parallelen Verarbeitung.
Daher ist der GCM-Mode bei der Echtzeitverschlüsselung von Kommunikationsdaten und Festplattenverschlüsselung im Einsatz. Der GCM-Zähler wird in jedem Schritt erhöht. In der Darstellung bezeichnet „MULT“ die Multiplikation im Galoiskörper GF(2128). Zudem wird in der NIST Special Publication 800-38D die zugehörige Funktion als GHASH bezeichnet. len(A): 64-bit ist die Repräsentation der Bit-Länge der Authentifizierten Daten und len(C): 64-bit ist die Repräsentation der Bit-Länge der verschlüsselten Daten.
Sobald der Schlüsseltext nicht genutzt wird, reduziert sich der GCM-Mode auf die Authentifizierung der Klartextdaten und wird GMAC (Galois Message Authentication Code) genannt.

Der GCM-Mode kombiniert die Verschlüsselung mit der Authentisierung der Daten und ist geeignet für die parallele Verarbeitung.

Außerdem ist der GCM-Mode einer der zwei Mode of Operationen, die in TLS 1.3 in zwei Cipher Suites verwendet werden.

Weitere Informationen zum Begriff “Galois/Counter Mode (GCM-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)
– CCM-Mode (Counter with CBC-MAC)

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Galois/Counter Mode (GCM Mode)

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Der Galois/Counter Mode (GCM Mode) ) ist ein Mode of Operation und gehört zu der Kategorie Authenticated Encryption with Associated Data (AEAD), bei der neben der eigentlichen Verschlüsselung auch die Authentizität und Integrität der Daten sichergestellt werden.

Author

Prof. Norbert Pohlmann

Publisher Name

Institut für Internet-Sicherheit – if(is)

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