KRYPTOGRAPHIE-TOOL

AES Encryption Demo

Text und Dateien mit AES-GCM verschlüsseln. Mit PBKDF2-Schlüsselableitung, AES-Modi-Vergleich und Live-Demo. 100% lokal im Browser.

AES-GCM PBKDF2 AES-256 Datei-Verschlüsselung

Datenschutz-Garantie: Alle Berechnungen laufen zu 100% lokal in deinem Browser mit der Web Crypto API. Passwörter, Klartexte und Schlüssel werden niemals an Server gesendet. Ideal zum Lernen und für vertrauliche Tests.

Inhaltsverzeichnis

             Schnellübersicht
            Text verschlüsseln: AES-GCM mit Passwort oder Rohschlüssel
Text entschlüsseln: Mit Salt, IV und Auth-Tag
AES-Modi-Vergleich: GCM, CBC, CTR, ECB
Schlüsselableitung: PBKDF2 mit 100.000 Iterationen
Datei-Verschlüsselung: Dateien lokal verschlüsseln
Theorie: Über AES, Blockchiffren und Betriebsmodi
Geschichte: Von DES zu AES-256
FAQ: Häufige Fragen zu AES

        

1. AES Encryption Tool

Wähle einen Modus, gib Text und Passwort ein – die Ver-/Entschlüsselung erfolgt lokal.

Klartext Text, der verschlüsselt werden soll

Passwort / Schlüssel

Wird mit PBKDF2 zu einem 256-Bit-Schlüssel

Schlüssellänge Empfehlung: 256 Bit

IV-Generierung IV: Initialization Vector (12 Byte)

Übersicht der wichtigsten AES-Betriebsmodi im Vergleich.

GCM

Galois/Counter Mode – authentifizierte Verschlüsselung mit Integritätsschutz.

CBC

Cipher Block Chaining – klassisch, benötigt Padding. Kein Integritätsschutz.

Legacy

CTR

Counter Mode – Blockchiffre als Streamchiffre. Kein Padding nötig.

Streaming

ECB

Electronic Codebook – unsicher, da gleiche Blöcke gleich verschlüsselt werden.

Unsicher

Detaillierter Vergleich

Modus	Integrität	Parallelisierbar	Padding	Empfehlung
GCM	✓ Ja (Auth-Tag)	✓ Ja	Nein	✓ Empfohlen
CBC	✗ Nein	Nur Entschlüsselung	Ja (PKCS#7)	⚠ Legacy
CTR	✗ Nein	✓ Ja	Nein	⚠ Mit HMAC
ECB	✗ Nein	✓ Ja	Ja	✗ Unsicher

Warum ECB unsicher ist

Gleiche Klartext-Blöcke werden zu gleichen Ciphertext-Blöcken
Muster im Klartext bleiben im Ciphertext sichtbar
Berühmt: Das "ECB-Pinguin"-Bild
ECB sollte niemals für echte Daten verwendet werden

PBKDF2-Schlüsselableitung

Passwort → 256-Bit-Schlüssel

Algorithmus: PBKDF2 (Password-Based Key Derivation Function 2)
Hash: SHA-256
Iterationen: 100.000 (empfohlen 2024)
Salt: 16 Byte (zufällig)
Ergebnis: 256-Bit-Schlüssel für AES-GCM
Zweck: Verhindert Brute-Force und Rainbow Tables

2. Theorie – AES und moderne Verschlüsselung

Verstehe, warum AES der Standard für symmetrische Verschlüsselung ist.

Was ist AES?

AES (Advanced Encryption Standard) ist eine symmetrische Blockchiffre:

Standard seit 2001: NIST FIPS 197
Blockgröße: 128 Bit (16 Byte)
Schlüssellängen: 128, 192, 256 Bit
Runden: 10, 12 oder 14
Nachfolger: DES und 3DES

AES-256: 14 Runden, 256-Bit-Schlüssel

Warum AES-GCM?

AES-GCM ist der empfohlene Modus für moderne Anwendungen:

Authentifiziert: Integritätsschutz
AEAD: Authenticated Encryption with Associated Data
Schnell: Hardwarebeschleunigt (AES-NI)
Parallelisierbar: Mehrere Kerne nutzbar
Standard: In TLS 1.3, SSH, WireGuard

TLS 1.3: AES-256-GCM oder ChaCha20-Poly1305

Wie funktioniert AES?

AES arbeitet mit 4 Grundoperationen:

SubBytes: Byte-Substitution (S-Box)
ShiftRows: Zeilen verschieben
MixColumns: Spalten mischen
AddRoundKey: XOR mit Rundenschlüssel

Runden: 10 (128 Bit), 12 (192 Bit), 14 (256 Bit)

14 Runden × 4 Operationen = Komplexität

Best Practices

AES-256-GCM: Bevorzugter Standard
IV: Nie wiederverwenden!
Schlüssel: Zufällig generieren
Passwort: Nur mit PBKDF2/Argon2
Auth-Tag: Immer prüfen
AES-NI: Hardwarebeschleunigung nutzen

256-Bit-Schlüssel + 96-Bit-IV + Auth-Tag

Wussten Sie schon?

AES wurde 1997 von Vincent Rijmen und Joan Daemen als "Rijndael" entwickelt.
Die NIST wählte Rijndael 2000 als AES-Sieger – gegen 14 andere Algorithmen.
AES-256 hat 2^256 mögliche Schlüssel – mehr als Atome im beobachtbaren Universum (~10^80).
Mit modernen AES-NI-CPUs erreicht man mehrere GB/s Verschlüsselung.
Seit 20 Jahren keine praktische Schwäche in AES gefunden.
Auch mit Quantencomputern (Grover) bleibt AES-256 sicher (effektiv 128 Bit).

3. Geschichte der AES-Verschlüsselung

Von DES zu AES – die Evolution der Blockverschlüsselung.

1977

DES-Standard

DES (Data Encryption Standard) mit 56-Bit-Schlüssel wird Standard. IBM entwickelte es, die NSA modifizierte es. Galt als sicher, aber die Schlüssellänge war zu kurz.

1997

AES-Wettbewerb

Die NIST startet einen offenen Wettbewerb für einen DES-Nachfolger. 15 Algorithmen aus der ganzen Welt nehmen teil – darunter Rijndael, Serpent, Twofish.

1998

DES gebrochen

Die EFF (Electronic Frontier Foundation) bricht DES in 56 Stunden mit spezieller Hardware. 3DES (Triple DES) wird als Übergangslösung Standard.

2000

Rijndael gewinnt

Rijndael (von Daemen und Rijmen) wird zum AES-Sieger erklärt. Die Wahl fiel auf Sicherheit, Performance und Flexibilität. Andere Finalisten: Serpent, Twofish, RC6, MARS.

2001

FIPS 197 – AES-Standard

AES wird als FIPS 197 veröffentlicht. Der Standard definiert AES-128, AES-192 und AES-256. Ersetzt DES offiziell.

2008

AES-NI in CPUs

Intel und AMD integrieren AES-NI (AES New Instructions) in ihre CPUs. Hardwarebeschleunigte Verschlüsselung wird Standard – Geschwindigkeiten bis GB/s.

Heute

AES überall

AES ist der de-facto-Standard für symmetrische Verschlüsselung: TLS, VPN, Festplatten, WLAN (WPA2/WPA3), Cloud-Speicher. AES-256-GCM wird für neue Anwendungen empfohlen.

4. FAQ – Häufige Fragen

Häufige Fragen zu AES

Welchen AES-Modus soll ich nutzen?

Klare Empfehlung: AES-GCM!

Modus	Verwendung
GCM	✅ Standard für moderne Anwendungen
CBC	⚠️ Legacy, nur mit HMAC sicher
CTR	⚠️ Nur mit HMAC sicher
ECB	❌ Niemals für echte Daten!

Warum GCM:

AEAD: Verschlüsselung + Integrität in einem
Schnell: Hardwarebeschleunigt
Sicher: Kein Padding-Fehler möglich
Standard: In TLS 1.3, SSH, WireGuard

AES-128 oder AES-256 – was ist besser?

Merkmal	AES-128	AES-256
Schlüssel	128 Bit	256 Bit
Runden	10	14
Sicherheit	2^128	2^256
Geschwindigkeit	Minimal schneller	Sehr schnell
Post-Quantum	64 Bit (Grover)	128 Bit (Grover)

Empfehlung:

AES-128: Ausreichend für die meisten Anwendungen
AES-256: Für besonders sensible Daten
Post-Quantum: AES-256 bleibt auch mit Quantencomputern sicher
Performance: Der Unterschied ist minimal (~40% langsamer)

Für neue Projekte: AES-256-GCM.

Was ist ein IV und warum ist er wichtig?

IV (Initialization Vector) ist ein zufälliger Startwert für die Verschlüsselung:

Zweck: Verhindert, dass gleicher Klartext gleich aussieht
Größe: 96 Bit (12 Byte) bei GCM
Zufällig: Nie wiederverwenden!
Öffentlich: Kann mit dem Ciphertext übertragen werden

Warum nicht wiederverwenden?

GCM: Wiederverwendung des IV = Katastrophe
Angreifer: Kann Schlüssel rekonstruieren
Bekannt: "Nonce reuse" ist kritische Schwachstelle
Standard: Zufälliger IV pro Verschlüsselung

In unserem Tool: Jeder Verschlüsselungsvorgang generiert einen neuen IV.

Was ist der Unterschied zwischen AES und RSA?

Merkmal	AES	RSA
Typ	Symmetrisch	Asymmetrisch
Schlüssel	1 (geheim)	2 (public + private)
Geschwindigkeit	Sehr schnell	Langsam (1000×)
Schlüssellänge	128-256 Bit	2048-4096 Bit
Datenmenge	Beliebig	Begrenzt (max. ~500 Byte)
Verwendung	Datenverschlüsselung	Schlüsselaustausch, Signatur

Hybrid-Verfahren (Standard):

1. RSA/ECC: Schlüsselaustausch (asymmetrisch)
2. AES: Datenübertragung (symmetrisch)
Grund: AES ist 1000× schneller als RSA

Beispiel TLS:

Handshake: ECDHE (asymmetrisch)
Daten: AES-256-GCM (symmetrisch)

Ist AES sicher?

Ja, AES ist sicher – wenn es richtig implementiert wird:

Warum AES sicher ist:

Bewährt: Seit 2001 im Einsatz
Nie gebrochen: Keine praktische Schwäche
Standard: Von NIST, BSI, NSA empfohlen
Mathematisch: 2^256 mögliche Schlüssel
Brute-Force: Praktisch unmöglich

Schwachstellen liegen oft woanders:

Schwache Passwörter: PBKDF2/Argon2 nötig
IV-Wiederverwendung: Kritische Schwachstelle
ECB-Modus: Unsicher
Fehlende Authentifizierung: CBC ohne HMAC
Side-Channels: Timing-Angriffe

Fazit: AES-GCM mit zufälligem IV und langem Passwort ist sicher.

Wird AES durch Quantencomputer gebrochen?

Nein, AES bleibt auch mit Quantencomputern sicher!

Grund:

Shor-Algorithmus: Bricht RSA, ECC, DH – aber NICHT AES
Grover-Algorithmus: Halbiert effektive Sicherheit
AES-128: Effektiv 64 Bit → unsicher in Quanten-Ära
AES-256: Effektiv 128 Bit → weiterhin sicher

Vergleich Post-Quantum:

Algorithmus	Klassisch	Quanten
RSA-2048	Sicher	❌ Gebrochen
ECC-256	Sicher	❌ Gebrochen
AES-128	Sicher	⚠️ Reduziert
AES-256	Sicher	✅ Sicher

Empfehlung: AES-256 für Post-Quantum-Sicherheit.

Was ist der Unterschied zwischen AES und ChaCha20?

Merkmal	AES-GCM	ChaCha20-Poly1305
Typ	Blockchiffre	Streamchiffre
Hardware	AES-NI nötig	Reine Software
Performance	Sehr schnell mit AES-NI	Sehr schnell ohne Hardware
Standard	TLS 1.3	TLS 1.3, WireGuard
Nonce	96 Bit	96 Bit

Wann was?

AES-GCM: Wenn AES-NI verfügbar (Server, moderne CPUs)
ChaCha20: Auf Geräten ohne AES-NI (alte Smartphones, IoT)
Beide: Sicher und schnell – Standard in TLS 1.3

Fazit: Beide sind gleichwertig sicher. Performance entscheidet.

Wie speichere ich verschlüsselte Daten sicher?

Speicherformat für AES-GCM:

Salt: 16 Byte (zufällig, für PBKDF2)
IV: 12 Byte (zufällig, für AES-GCM)
Ciphertext: Variable Länge
Auth-Tag: 16 Byte (GCM-Authentifizierung)

Beispiel-Format:

[Salt 16B][IV 12B][Ciphertext][Tag 16B]
Oder als Base64 kombiniert
Alle Teile sind nicht geheim

Best Practices:

Passwort: Nicht im Code speichern!
Umgebungsvariablen: Für Server-Passwörter
Key-Management: KMS oder Vault nutzen
Backup: Schlüssel separat sichern
Rotation: Schlüssel regelmäßig wechseln

Zusammenfassung

Die wichtigsten Punkte

AES: Advanced Encryption Standard (seit 2001)
Blockchiffre: 128-Bit Blöcke, 128/192/256-Bit Schlüssel
AES-GCM: Empfohlener Modus mit Integritätsschutz
AES-256: Beste Wahl für sensible Daten
PBKDF2: Passwort → Schlüssel mit 100k Iterationen
IV: Nie wiederverwenden (12 Byte, zufällig)
Auth-Tag: Verhindert Manipulation
ECB unsicher: Gleiche Blöcke = gleiche Ausgabe
Post-Quantum: AES-256 bleibt sicher
Unser Tool: Live-Verschlüsselung mit Web Crypto API

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