ChaCha20

ChaCha20 ist eine von Daniel Bernstein entworfene Stromchiffre auf Basis von ARX-Operationen (Addieren-Rotieren-XOR) und wird meist mit Poly1305 als AEAD kombiniert — eine leistungsstarke Alternative zu AES-GCM.

Zweck

Bietet schnelle, zeitkonstant sichere Verschlüsselung auf Plattformen ohne AES-Hardwarebeschleunigung und vermeidet AES-Timing-Seitenkanäle.

Mechanismus

Als Verbesserung von Salsa20 führt es 20 Runden von Quarter-Round-Operationen aus. Der Zustand ist eine 4×4-Matrix (Konstanten, Schlüssel, Zähler, Nonce). Jede Runde wendet Addieren-Rotieren-XOR auf Spalten und Diagonalen an; der resultierende Schlüsselstrom wird per XOR mit dem Klartext verknüpft.

Anwendungsfälle

Eine der Standard-Verschlüsselungssuiten von TLS 1.3
WireGuard-VPN
Verschlüsselung der Google-Server
Mobile Verschlüsselung

Beispiele

Eingabe
```
key=256bit, nonce=96bit, counter
```
Output
```
keystream
```
Combined with Poly1305 as AEAD

Häufige Fehler

Nonce reuse replays the keystream: Use a unique nonce per message (e.g., a counter)

Verwandte Begriffe

Salsa20 ist eine von Daniel Bernstein entworfene Stromchiffre, die auf ARX-Operationen mit 20 Runden basiert; sie ist ein von eSTREAM empfohlenes Verfahren und der Vorgänger von ChaCha20.

AES (Advanced Encryption Standard) ist eine von NIST 2001 standardisierte symmetrische Blockchiffre, unterstützt 128/192/256-Bit-Schlüssel und ist der De-facto-Standard der modernen Verschlüsselung.

GCM (Galois/Counter Mode)

GCM ist ein AEAD-Modus, der CTR-Verschlüsselung mit GHASH-Authentisierung kombiniert und zugleich Vertraulichkeit und Integrität bietet; es ist der bevorzugte Modus von TLS 1.2/1.3.

Eine Stromchiffre verschlüsselt Byte für Byte oder Bit für Bit, indem ein Schlüsselstrom mit dem Klartext XOR-verknüpft wird; sie braucht kein Padding und eignet sich für Echtzeit- und Streamingdaten.

Verwandte Tools

AES-Verschlüsseler

Encrypt text or binary data with AES (CBC/GCM/ECB) using Web Crypto API. Kostenlos, privat und 100% clientseitig.

ChaCha20-Verschlüsseler

Verschlüsseln Sie Text mit der ChaCha20-Streamchiffre (RFC 8439) — ein echter Algorithmus, byteweise gegen die offiziellen RFC-Testvektoren verifiziert und mit OpenSSL abgeglichen. 256-Bit-Schlüssel (32 Byte), 96-Bit-Nonce (12 Byte), 32-Bit-Blockzähler. Kostenlos, privat und 100% clientseitig. Verwenden Sie eine Nonce niemals erneut mit demselben Schlüssel.

ChaCha20-Entschlüsseler

Entschlüsseln Sie ChaCha20-Geheimtext (RFC 8439) — ein echter Algorithmus, byteweise gegen die offiziellen RFC-Testvektoren verifiziert und mit OpenSSL abgeglichen. Der Schlüssel muss genau 32 Byte, die Nonce genau 12 Byte lang sein, und der Blockzähler muss dem bei der Verschlüsselung verwendeten Wert entsprechen. Das Geheimtextformat folgt der Ausgabeformatoption (Hex oder Base64). Kostenlos, privat und 100% clientseitig.

References