Stromchiffrierungen verschlüsseln Nachrichten indem sie den Klartext jeweils Bitweise zu einem Chiffretext konvertieren. Dazu wird ein Schlüsselstromgenerator verwendet, der einen möglichst zufälligen Bitstrom liefert. Dieser Schlüsselstrom wird dann Bitweise mit den Klartextbits XOR-verknüpft.

Die Sicherheit dieser einfachen Stromchiffrierung liegt ausschließlich in dem Schlüsselgenerator. Liefert dieser einen möglichst zufälligen Schlüsselstrom ist der so sicher wie ein One-Time-Pad. Liefert er dagegen einen nur einen 32Bit langen Schlüsselstrom so ist die Sicherheit vernachlässigbar gering.

In der Praxis liegt die Sicherheit nicht ganz auf dem Schlüsselstrom und dessen zufälligkeit, denn jede moderne Stromchiffrierung wird mit einem Schlüssel initalisiert. So bestimmt der Schlüssel den mehr oder weniger zufälligen Schlüsselstrom. Anzumerken ist das auch Bob, um die Nachricht von Alice zu entschlüsseln, den gleichen Schlüsselstrom erzeugen, muss um den Chiffretext wieder per XOR zu entschlüsseln.

Der Schlüsselstromgenerator erzeugt einen zufälligen Bitstrom. Jedes einselne Bit hängt aber vom vorhergehenden ab, und bestimmt auch den nächsten Zustand für das nächste Bit im Schlüsselstrom. Wird deswegen von Mallory ein extra Bit eingeschleust führt dies zu einem Fehler der sich im ganzen nachfolgendem Schlüsselstrom niederschlägt und die Nachricht unbrauchbar wird.

Um solche Fehler zu vermeiden benötigt man selbstsynchronisierende Stromchiffrierungen oder eine synchrone Stromchiffrierung. Auch gibt es eine sogenannte Stromchiffrierung im Counter-Modus wo dieses Problem überhaupt erst nicht enthalten ist. Doch dazu später mehr, es sollte erst einmal ein Einblick in die Stromchiffrierung gegeben werden.

leumi