Kryptologie Varianten des CBC

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Klartext-Autokey

Ersetzt man beim CBC das Geheimtext-Autokey-Verfahren durch Klartext-Autokey, so erhält man folgendes Schema:

welches man PBC = Plaintext Block Chaining nennen könnte.

Die Verschlüsselung folgt nach Wahl eines Startwertes a₀ der Formel

c_i := f(a_i*a_i-1)     für i = 1, ..., n.

Die Formel für die Entschlüsselung heißt:

a_i = f^-1(c_i) * a_i-1^-1     für i = 1, ..., n.

Dieses Verfahren ist allerdings völlig unüblich, und über seine Sicherheit ist anscheinend nichts bekannt.

PCBC = error-Propagating CBC

Dieses Verfahren ist ein Mix aus CBC und PBC und folgt dem Schema

Formel für die Verschlüsselung:

c_i := f(a_i*a_i-1*c_i-1)     für i = 1, ..., n,

Formel für die Entschlüsselung:

a_i = f^-1(c_i) * c_i-1^-1 * a_i-1^-1     für i = 1, ..., n.

Dieses Verfahren wurde bei älteren Versionen von Kerberos verwendet, wegen gewisser Schwächen inzwischen jedoch aufgegeben.

Verallgemeinerung

[nach MEYER/MATYAS]

c_i := f(a_i * h(a_i-1,c_i-1))     für i = 1, ..., n,

BCM = Block Chaining Mode

Schema:

Formel für die Verschlüsselung:

d_i = c₀ * ... * c_i-1,
c_i := f(a_i*d_i)     für i = 1, ..., n,

Eine Anwendung des CBC

Der CBC-MAC (= Message Authentication Code) ist eine schlüsselabhängige Hash-Funktion, die zur Integritätsprüfung von Nachrichten verwendet wird. Sie ist in ISO/IEC 9797 normiert und mit dem DES-Verfahren im Bankenbereich verbreitet.

Sender und Empfänger einer Nachricht - die auch identisch sein können, wenn es sich um Nachrichtenspeicherung handelt - haben den Schlüssel k gemeinsam.

Der MAC eines Textes a = (a₁,...,a_n) ist der letzte Geheimtextblock, wenn a nach dem CBC verschlüsselt wird, also

MAC(a) = c_n = f(a_n * f(a_n-1 * ... f(a₁*c₀)...)).

Wird MAC(a) zusammen mit a verschickt, kann der Empfänger die Echtheit von Absender und Inhalt prüfen, denn nur wer den Schlüssel hat, kann diesen Wert richtig berechnen.

Der Nachteil des geteilten Geheimnisses k ist allerdings, dass in einem Rechtsstreit zwischen den beiden Parteien jeder dem anderen eine Fälschung unterstellen kann.

E-Mail an Pommerening@imsd.uni-mainz.de.