The Pursuit of HappYness

[Intro]
AES or DES 처럼 block size는 fixed 하지 않다.
따라서 Modes of operation 은 DES or AES를 쓰면서 어떠한 크기도 소화할 수 있도록
고안된 방법을 소개하는 것이다.

[ECB - Electronic Codebook mode]
 - the simplest mode of operation
* security issue
 1. equal blocks in the plaintext become equal blocks in the ciphertext.
 2. The block 독립성이 ciphertext block 을 바꾸게 할 수도 있다.
* error propagation
 - no effects
* ciphertext stealing (CTS)
 - A technique can make it possible to use ECB mode without padding
 - P(n)과 P(n-1)를 다르게 표현하는 기법이다
 - P(n-1)의 인코딩 값 중에서 P(n) 에 해당하는 m bit만 가져와서 C(n)에 넣고 나머지 n-m bit를 P(n)뒤에 붙인 다음에
  C(n-1)을 만든다.

- Decryption 과정은 inverse 함
* application
 - not recommended for encryption of messages of more than one block.
 - good for paralled processing

[CBC - Cipher Block Chaining mode]
- IV(Initial Vector) 을 XOR 한 후, key 를 이용하여 Encryption code를 만드는 기법
- IV는 송,수신자가 같은 값을 가지고 있어야 한다.
* error propagation
 - single bit error in ciphertext is self-recovered
* security
 - patterns 이 보존되지는 않는다.
* ciphertext stealing can be applied
* application
 - not for paralled processing
 - used for authentication
** CBC 는 처음에 IV 를 와 Plaintext 를 XOR 한 후에 Block cipher Encryption 에 들어가서
    그 결과를 다음 IV 역할을 하는 것과 Ciphertext 를 출력한다.

[CFB - Cipher Feedback mode]
- Plaintext or Ciphertext 의 block size 가 블록 단위보다 작은 단위로 암호화 할 수 있다.
- IV(Initial Vector) 를 처음에 사용한다.
- Although CFB is an operation mode for using block ciphers such as DES or AES, the result is
  a stream cipher. In fact, it is a nonsynchronous stream cipher in which the key stream is dependent
  on the ciphertext.
* 흥미로운 점
 - 크기가 작은 단위로 encryption 되기 때문에
 - 1. no padding is required because the size of the block is normally chosen to fit the data unit to be encrypted.
 - 2. system 이 일정 bit 크기 만큼 찰 때까지 기다릴 필요가 없다
 - 이것은 오히려 efficience를 떨어뜨릴 수도 있다

** CFB 은 CBC와 거의 흡사하지만 차이점이 있는데, IV 와 key 를 이용해서 Block Cipher Encryption 을 먼저한 후에 Plaintext 와 XOR 한다는 것이다! 그리고 그 결과값을 다음 IV 역할을 하는 것과 Ciphertext 로 만드는 것이다

* security issues
 - patterns are not preserved
 - different IV 를 쓸 필요가 있다. (계속 바뀜)
 - Eve(적) 가 block 를 추가할 수도 있다

* error propagation
 - single bit error 가 most 영향을 준다

* application
 - Stream data encryption, authentication

[OFB - Output Feedback mode]
- CFB는 error propagation 이 심하기 때문에 나머지 block 에 영향을 받지 않게 하기위해 쓰는 기법
- avoid error propagation
- can be used in noisy channel
- like CFB, OFB is a stream cipher, however is independent from the plaintext or ciphertext, which means that the
  stream cipher is synchronous.

[CTR - Counter mode]
- no feedback
- in each block, IV 가 increment 된다.
- CTR is a stream cipher

[Summary]