Was ist Authentifizierte Verschlüsselung (AEAD)?

Antwort: B. Die Vertraulichkeit der Daten und die Prüfung, dass Geheimtext und zugehörige Daten nicht manipuliert wurden

Eine authentifizierte Verschlüsselung (AEAD: Authenticated Encryption with Associated Data) berechnet beim Verschlüsseln zugleich ein Authentifizierungstag, prüft das Tag beim Entschlüsseln und gibt bei einem manipulierten Geheimtext keinen Klartext aus, sondern einen Fehler. Header und Ähnliches, die nicht verschlüsselt, aber gegen Manipulation geschützt werden sollen, können als „zugehörige Daten“ (Associated Data) in die Berechnung des Tags einbezogen werden. GCM ist ein Modus, der die Verschlüsselung im CTR-Modus mit einer Authentifizierung durch GHASH kombiniert, das Multiplikationen in einem Galois-Körper verwendet; TLS 1.3 verwendet nur noch AEAD. Da das Tag mit einem symmetrischen Schlüssel erzeugt wird, eignet es sich wie ein Message Authentication Code nicht für Nichtabstreitbarkeit.

Antwort: A. Sie muss nicht geheim sein und darf mit einem Zähler erzeugt werden, doch derselbe Wert darf mit demselben Schlüssel nicht zweimal verwendet werden

Von einer GCM-Nonce wird verlangt, dass sich ihre Werte unter demselben Schlüssel nicht wiederholen (eindeutig sind). Geheim muss sie nicht sein, und auch ein Zähler, der die Sendevorgänge zählt, erfüllt die Bedingung. Wird dieselbe Nonce mit demselben Schlüssel verwendet, fließt wie im CTR-Modus das XOR der Klartexte ab, und zusätzlich lässt sich der für die Authentifizierung verwendete Wert ermitteln, sodass Tags gefälscht werden können. Werden Nonces zufällig gewählt, ist die Zahl der Verschlüsselungen mit einem Schlüssel begrenzt, um zufällige Wiederholungen zu vermeiden (laut NIST SP 800-38D 2^32-mal).