CyberGlossary

Kryptografie

Nonce

Auch bekannt als: Einmalwert, Kryptografische Nonce

Definition

Einmalig zu verwendender Eingabewert in einem kryptografischen Algorithmus, der Frische garantiert und Replay-Angriffe sowie Schlüssel-/IV-Wiederverwendung verhindert.

Eine Nonce ist eine Eingabe, die sich innerhalb der Lebenszeit eines Schlüssels nicht wiederholen darf, und wird in symmetrischen Chiffren, AEAD-Modi, Signaturverfahren und Authentifizierungsprotokollen genutzt, um jede Operation einzigartig zu machen. In AEAD-Modi wie AES-GCM oder ChaCha20-Poly1305 ist die Nonce typischerweise 96 Bit lang und kann zufällig oder als deterministischer Zähler erzeugt werden; das Wiederverwenden einer AES-GCM-Nonce unter demselben Schlüssel bricht Vertraulichkeit und Authentizität gleichzeitig. Nonces erscheinen außerdem in TLS-Handshakes, OAuth/OIDC-Challenges, Bitcoin-Block-Headern und in Signaturverfahren wie ECDSA, wo eine wiederverwendete Nonce den privaten Schlüssel preisgibt. Best Practice ist die Verwendung ausreichend langer zufälliger Nonces oder eines strikt monotonen Zählers; bei Kollisionsrisiko sind missbrauchsresistente Modi (AES-GCM-SIV, XChaCha20-Poly1305) vorzuziehen.

Beispiele

  • TLS 1.3 leitet die AEAD-Nonce je Record durch XOR der Sequenznummer mit dem richtungsabhängigen IV ab.
  • Die Rückgewinnung des PlayStation-3-ECDSA-Privatschlüssels 2010 wurde durch eine von Sony wiederverwendete Signatur-Nonce ermöglicht.

Verwandte Begriffe