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ChaCha20-Verschlüsselung

Moderne Stromverschlüsselung mit optionaler Authentifizierung

Clientseitige Sicherheit

Alle Ver-/Entschlüsselungsvorgänge werden lokal in Ihrem Browser durchgeführt. Es werden keine Daten an einen Server gesendet.

ChaCha20: 256-Bit-Stromverschlüsselung mit 96-Bit-Nonce. Schnell und sicher, ohne Authentifizierung.

Anfangswert des Zählers (Standard: 0)

Formatoptionen
🔒 100% Lokale VerarbeitungIhre Dateien werden vollständig in Ihrem Browser verarbeitet. Keine Daten werden an einen Server gesendet.

Über ChaCha20

ChaCha20 ist eine moderne Stromverschlüsselung, die 2008 von Daniel J. Bernstein entworfen wurde und von der Salsa20-Verschlüsselung abgeleitet ist. Sie verwendet einen 256-Bit-Schlüssel und arbeitet auf 512-Bit-Blöcken, wobei ein Schlüsselstrom erzeugt wird, der mit dem Klartext XOR-verknüpft wird. Diese Verschlüsselung ist für ihre Geschwindigkeit, Sicherheit und Resistenz gegen Timing-Angriffe bekannt.

Diese Verschlüsselung ist bekannt für ihre Geschwindigkeit, Sicherheit und Widerstandsfähigkeit gegen Timing-Angriffe, was sie zu einer ausgezeichneten Wahl für Software-Implementierungen macht.

Algorithmusvergleich

Algorithmus Authentifizierung Schlüssellänge Nonce-Größe Anwendungsfall
ChaCha20 Stromverschlüsselung 256 bits 96 bits (12 bytes) Rohverschlüsselung, benutzerdefinierte Protokolle
ChaCha20-Poly1305 AEAD 256 bits 96 bits (12 bytes) TLS 1.3, QUIC, sichere Nachrichtenübermittlung
XChaCha20 Stromverschlüsselung 256 bits 192 bits (24 bytes) Zufällige Nonce-Szenarien
XChaCha20-Poly1305 AEAD 256 bits 192 bits (24 bytes) Die meisten Anwendungen (empfohlen)

Wie ChaCha20 funktioniert

ChaCha20 arbeitet in 20 Runden und wendet Viertelrundenfunktionen auf eine 4×4-Matrix aus 32-Bit-Wörtern an. Der Anfangszustand besteht aus:

Jede Runde permutiert den Zustand durch Additionen, XORs und Rotationen und bietet hervorragende Diffusion bei gleichzeitig hoher Software-Geschwindigkeit.

AEAD: Authentifizierte Verschlüsselung

ChaCha20-Poly1305 ist eine AEAD-Konstruktion, die in RFC 8439 standardisiert ist. Sie kombiniert ChaCha20 für die Verschlüsselung mit dem Poly1305-MAC für die Authentifizierung. Dies gewährleistet sowohl Vertraulichkeit als auch Integrität - jede Manipulation am Geheimtext oder AAD wird bei der Entschlüsselung erkannt. Das 128-Bit-Authentifizierungs-Tag wird an den Geheimtext angehängt.

Dies gewährleistet sowohl Vertraulichkeit als auch Integrität - jede Manipulation des Chiffretexts oder AAD wird bei der Entschlüsselung erkannt. Der 128-Bit-Authentifizierungstag wird über Chiffretext und AAD berechnet.

Hauptmerkmale

  • Hohe Leistung: Optimiert für Software-Implementierungen, 3× schneller als AES ohne Hardware-Beschleunigung
  • Konstante Zeit: Resistent gegen Cache-Timing-Angriffe, im Gegensatz zu tabellenbasierten AES-Implementierungen
  • Einfaches Design: Verwendet nur ARX-Operationen (Addition, Rotation, XOR), leicht korrekt zu implementieren
  • Breite Akzeptanz: Verwendet in TLS 1.3, OpenSSH, WireGuard, Signal Protocol und mehr
  • Erweiterter Nonce: XChaCha20-Variante ermöglicht sichere zufällige Nonce-Generierung ohne Kollisionsrisiko

Sicherheitsüberlegungen

  • Niemals einen Nonce mit demselben Schlüssel wiederverwenden - dies kompromittiert die Sicherheit vollständig
  • AEAD-Varianten (Poly1305) für die meisten Anwendungen verwenden, um Manipulationen zu erkennen
  • Für zufällige Nonces XChaCha20 (192 Bit) verwenden, um die Kollisionswahrscheinlichkeit zu minimieren
  • Einen geeigneten KDF (HKDF, Argon2) verwenden, um Schlüssel aus Passwörtern abzuleiten

Praxisanwendung

  • TLS 1.3: Standard-Cipher-Suite (TLS_CHACHA20_POLY1305_SHA256)
  • WireGuard VPN: Primäres Verschlüsselungsprotokoll
  • Signal Protocol: Ende-zu-Ende-verschlüsselte Nachrichten
  • Cloudflare: Bevorzugt vor AES-GCM für mobile Clients
  • Linux-Kernel: CSPRNG (/dev/urandom)

Referenzen

FAQ

Was ist der Unterschied zwischen ChaCha20 und AES?

Beide sind sichere symmetrische Verschlüsselungen. ChaCha20 ist 3× schneller in Software ohne Hardware-Beschleunigung und resistent gegen Timing-Angriffe. AES ist schneller mit Hardware-Unterstützung (AES-NI). ChaCha20 wird für mobile und eingebettete Geräte bevorzugt.

Warum XChaCha20 statt ChaCha20 verwenden?

Der 192-Bit-Nonce von XChaCha20 ermöglicht sichere zufällige Nonce-Generierung. Mit einem 96-Bit-Nonce ist sorgfältiges Nonce-Management erforderlich, um Kollisionen zu vermeiden. XChaCha20 wird empfohlen, wenn Sie keine einzigartigen sequentiellen Nonces garantieren können.

Wofür ist der Zählerparameter?

Der Zähler ermöglicht die Verschlüsselung von Nachrichten über 64 Bytes durch Inkrementieren für jeden Block. Bei AEAD-Modi beginnt er bei 1 (Block 0 generiert den Poly1305-Schlüssel). Normalerweise können Sie den Standardwert (0) beibehalten.

Kann ich Dateien mit diesem Tool verschlüsseln?

Dieses Tool läuft vollständig in Ihrem Browser und eignet sich für die Verschlüsselung von Text und kleinen Daten. Für große Dateien verwenden Sie native Tools wie openssl oder libsodium-basierte Anwendungen.

Ist dieses Tool sicher für den Produktionseinsatz?

Dieses Tool dient Bildungs- und Entwicklungszwecken. Obwohl die Implementierung den Standardspezifikationen folgt, sollten Produktionssysteme gut geprüfte kryptografische Bibliotheken wie libsodium, OpenSSL oder plattformeigene APIs verwenden.

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