AES-Betriebsmodi: ECB, CBC und GCM

Kurz: AES verschlüsselt nur Blöcke von 16 Byte. Der Betriebsmodus legt fest, wie viele Blöcke sicher verarbeitet werden. Die Wahl entscheidet über die Sicherheit.

Genauer: Gute Praxis ist heute GCM (oder ChaCha20-Poly1305), weil es verschlüsselt und zugleich Manipulation erkennt. ECB ist unbrauchbar.

Im Detail

• ECB: Jeder Block wird unabhängig verschlüsselt. Gleiche Klartextblöcke ergeben gleiche Geheimtextblöcke, und Muster bleiben sichtbar (das berühmte „ECB-Pinguin”-Bild). Nicht verwenden.
• CBC: Jeder Block wird vor dem Verschlüsseln mit dem vorherigen Geheimtextblock verknüpft (XOR). Braucht einen zufälligen Initialisierungsvektor (IV) und Auffüllung (Padding). Ohne zusätzliche Prüfsumme anfällig für Padding-Oracle-Angriffe.
• CTR: Verwandelt AES in eine Stromchiffre: Ein Zähler wird verschlüsselt und mit dem Klartext verknüpft. Parallelisierbar, aber ohne Manipulationsschutz.
• GCM: CTR plus Authentifizierungsmarke. Siehe AEAD.
• Regel: Nie dasselbe Paar aus Schlüssel und Nonce zweimal verwenden, bei GCM wäre das verheerend.

Siehe auch: Symmetrische Verschlüsselung