PGDCA, BCA, B-Tech, MCA, M-Tech, B.Sc computer science राजस्थान सूचना सहायक व कंप्यूटर शिक्षक विशेष नोट्स: इस अध्याय में हम Symmetric Key Cryptography: Shared Secret Key Architecture (सिमेट्रिक की क्रिप्टोग्राफी: साझा गुप्त कुंजी और मुख्य एल्गोरिदम) की संपूर्ण थ्योरी, मुख्य तकनीकी बिंदु, तुलनात्मक तालिका और विगत परीक्षाओं के पैटर्न पर आधारित 20 अति-महत्वपूर्ण बहुविकल्पीय प्रश्न (MCQs) विस्तृत हिंदी व अंग्रेजी व्याख्या सहित पढ़ेंगे।
Overview: Symmetric key cryptography uses a single shared secret key for both encryption and decryption, delivering high-throughput bulk confidentiality via block ciphers (AES, DES) and stream ciphers (ChaCha20).
अध्याय सार: सिमेट्रिक की क्रिप्टोग्राफी में एन्क्रिप्शन और डिक्रिप्शन दोनों के लिए एक ही साझा गुप्त कुंजी (Shared Secret Key) प्रयुक्त होती है, जो AES व ChaCha20 जैसे एल्गोरिदम द्वारा तेज़ गति से बड़े डेटा को सुरक्षित करती है।
Symmetric Key Cryptography: Shared Secret Key Architecture: Detailed Notes & Architecture (सिमेट्रिक की क्रिप्टोग्राफी: साझा गुप्त कुंजी और मुख्य एल्गोरिदम)
1. Single Shared Secret Architecture & Key Scaling (साझा गुप्त कुंजी संरचना और की-वितरण चुनौती)
[EN] In symmetric cryptography, sender and receiver share an identical secret key K so that C = E(K, P) and P = D(K, C). Because bitwise XOR and table lookups require minimal CPU cycles, symmetric algorithms run 100x to 1000x faster than asymmetric schemes. However, establishing keys among n communicating users pairwise requires n(n - 1) / 2 distinct secret keys, making secure out-of-band key distribution its chief operational challenge.
[HI] सिमेट्रिक क्रिप्टोग्राफी में भेजने और प्राप्त करने वाले दोनों के पास एक ही गुप्त कुंजी K होती है। इसकी गणना बहुत हल्की होती है जिससे यह असिमेट्रिक की तुलना में सैकड़ों गुना तेज़ चलती है। हालांकि, n उपयोगकर्ताओं के बीच आपसी सुरक्षित संचार के लिए n(n - 1) / 2 अलग-अलग गुप्त कुंजियाँ बनानी और सुरक्षित पहुँचानी पड़ती हैं।
2. Block Ciphers vs Stream Ciphers (ब्लॉक सिफर बनाम स्ट्रीम सिफर)
[EN] Stream ciphers (such as ChaCha20 and legacy RC4) generate a pseudorandom keystream from the key and nonce, XORing plaintext bit-by-bit or byte-by-byte without requiring block padding. Block ciphers (such as AES with 128-bit blocks or DES with 64-bit blocks) process fixed-size chunks simultaneously through multiple rounds of S-boxes and permutations, requiring padding like PKCS#7 in ECB/CBC modes.
[HI] स्ट्रीम सिफर (जैसे ChaCha20, RC4) कुंजी व नॉन्स से स्यूडोरैंडम की-स्ट्रीम बनाकर डेटा को बिट-दर-बिट XOR करते हैं और इनमें पैडिंग की आवश्यकता नहीं होती। ब्लॉक सिफर (जैसे AES-128 बिट, DES-64 बिट) डेटा को निश्चित आकार के ब्लॉकों में बांटकर कई राउंड्स में एन्क्रिप्ट करते हैं और अधूरे अंतिम ब्लॉक के लिए PKCS#7 पैडिंग मांगते हैं।
3. Block Cipher Modes of Operation (ECB, CBC, CTR, GCM) (ब्लॉक सिफर ऑपरेटिंग मोड्स (ECB, CBC, CTR, GCM))
[EN] Electronic Codebook (ECB) encrypts identical plaintext blocks into identical ciphertext blocks, dangerously leaking visual patterns. Cipher Block Chaining (CBC) XORs each plaintext block with the previous ciphertext block using a random Initialization Vector (IV), hiding patterns sequentially. Counter (CTR) turns a block cipher into a parallelizable stream cipher, while Galois/Counter Mode (GCM) adds an authentication tag (AEAD) to guarantee both confidentiality and integrity.
[HI] ECB मोड में एक जैसे प्लेनटेक्स्ट ब्लॉक हमेशा एक जैसा सिफरटेक्स्ट बनाते हैं जिससे डेटा का पैटर्न दिख जाता है। CBC मोड में रैंडम IV और पिछले सिफरटेक्स्ट ब्लॉक से XOR करके पैटर्न छिपाया जाता है। CTR मोड ब्लॉक सिफर को समानांतर स्ट्रीम सिफर बनाता है, जबकि GCM (AEAD) एन्क्रिप्शन के साथ डेटा की अखंडता (Authentication Tag) भी सत्यापित करता है।
4. Confusion, Diffusion & Real-World Usage (कन्फ्यूज़न, डिफ्यूज़न और वास्तविक उपयोग)
[EN] Claude Shannon defined two pillars for strong symmetric ciphers: Confusion (making the relationship between key and ciphertext mathematically complex via S-boxes) and Diffusion (spreading every single plaintext bit's influence across the entire block so flipping 1 bit changes ~50% of ciphertext bits). Today, TLS 1.3 exclusively pairs symmetric AEAD ciphers (AES-GCM and ChaCha20-Poly1305) with asymmetric key exchange.
[HI] शैनन के अनुसार मजबूत सिमेट्रिक सिफर में कन्फ्यूज़न (कुंजी और सिफरटेक्स्ट का जटिल संबंध) और डिफ्यूज़न (1 बिट बदलने पर आधे सिफरटेक्स्ट बिट्स बदल जाना) होना आवश्यक है। आधुनिक TLS 1.3 और VPN प्रोटोकॉल में बल्क डेटा सुरक्षा के लिए केवल AES-GCM और ChaCha20-Poly1305 जैसे सिमेट्रिक AEAD सिफर ही प्रयुक्त होते हैं।
Syntax, Formula & Technical Example (Symmetric Key Cryptography: Shared Secret Key Architecture)
# Symmetric Key Pairwise Scaling & Block Modes Equations
# Number of keys needed for n users = n * (n - 1) // 2 (n=100 -> 4,950 keys)
# CBC Encryption: C_i = E_K(P_i XOR C_{i-1}), with C_0 = random IV
# CTR Encryption: C_i = P_i XOR E_K(Nonce || Counter_i) [No padding, parallel]
from cryptography.hazmat.primitives.ciphers.aead import AESGCM
import os
key = AESGCM.generate_key(bit_length=256) # Single shared secret
nonce = os.urandom(12)
ct = AESGCM(key).encrypt(nonce, b"Secret payload", b"header-aad")Symmetric Key Cryptography: Shared Secret Key Architecture Quick Reference & Comparison Table
| Block Cipher Mode | Core Mechanism & Chaining | Security & Parallelism Note |
|---|---|---|
| ECB (Electronic Codebook) | Each block encrypted independently with same key | Insecure: identical plaintext blocks yield identical ciphertext |
| CBC (Cipher Block Chaining) | Plaintext XORed with prior ciphertext block + IV | Encryption is sequential; decryption can run in parallel |
| CTR (Counter Mode) | Encrypts unique Nonce + Counter and XORs plaintext | Fully parallelizable stream mode; no block padding needed |
| GCM (Galois/Counter Mode) | CTR encryption paired with GHASH integrity tag | AEAD standard providing confidentiality plus authentication |
Symmetric Key Cryptography: Shared Secret Key Architecture Top 20 Bilingual MCQs with Answers
Q1. How many distinct secret keys are required for 10 users to communicate securely pairwise using only symmetric key cryptography?
(केवल सिमेट्रिक की क्रिप्टोग्राफी से 10 उपयोगकर्ताओं के बीच आपसी सुरक्षित संचार हेतु कितनी अलग गुप्त कुंजियाँ चाहिए?)
(A) 45
(B) 90
(C) 10
(D) 20
Correct Answer: (A)
[EN] Using n(n - 1) / 2 with n = 10 gives 10 × 9 / 2 = 45 distinct shared secret keys.
[HI] सूत्र n(n - 1)/2 में n = 10 रखने पर (10 × 9)/2 = 45 गुप्त कुंजियाँ आवश्यक होंगी।
Q2. What is the single greatest vulnerability of using ECB (Electronic Codebook) mode to encrypt multi-block data?
(बड़े डेटा को एन्क्रिप्ट करने के लिए ECB मोड उपयोग करने का सबसे बड़ा सुरक्षा दोष क्या है?)
(A) Identical plaintext blocks produce identical ciphertext blocks, leaking patterns
(B) It requires an expensive asymmetric key exchange per block
(C) It corrupts the entire file if 1 bit flips
(D) It cannot encrypt blocks larger than 8 bits
Correct Answer: (A)
[EN] Because ECB lacks an IV or chaining, repeated structures (such as bitmap backgrounds) remain clearly visible in the ciphertext.
[HI] ECB में चेनिंग या IV न होने के कारण एक जैसे प्लेनटेक्स्ट ब्लॉक समान सिफरटेक्स्ट बनाते हैं, जिससे पैटर्न उजागर हो जाता है।
Q3. Why must an Initialization Vector (IV) in CBC mode be unpredictable and unique for every message?
(CBC मोड में प्रत्येक संदेश के लिए इनिशियलाइज़ेशन वेक्टर (IV) का अद्वितीय और अप्रत्याशित होना क्यों आवश्यक है?)
(A) To eliminate the need for any secret key
(B) To ensure identical plaintexts encrypt to completely different ciphertexts
(C) To double the block size from 128 to 256 bits
(D) Because CBC mode derives the decryption key from the IV alone
Correct Answer: (B)
[EN] Without a fresh random IV, encrypting the same message twice under the same key produces identical first ciphertext blocks.
[HI] यदि IV हर बार नया और रैंडम न हो, तो एक ही संदेश को दो बार एन्क्रिप्ट करने पर सिफरटेक्स्ट का पहला भाग समान दिखेगा।
Q4. Which symmetric cipher architecture encrypts data bit-by-bit or byte-by-byte without requiring PKCS#7 padding?
(कौन सी सिमेट्रिक सिफर प्रणाली बिना PKCS#7 पैडिंग के डेटा को बिट-दर-बिट या बाइट-दर-बाइट एन्क्रिप्ट करती है?)
(A) 3DES-CBC
(B) Stream Cipher (e.g., ChaCha20)
(C) CBC Block Cipher
(D) ECB Block Cipher
Correct Answer: (B)
[EN] Stream ciphers XOR plaintext directly with a generated keystream of matching length, avoiding block-size rounding.
[HI] स्ट्रीम सिफर की-स्ट्रीम और प्लेनटेक्स्ट का सीधा XOR करते हैं, इसलिए इनमें ब्लॉक के आकार के अनुसार पैडिंग नहीं करनी पड़ती।
Q5. Which property makes AES-GCM preferred over AES-CBC in modern TLS 1.3 connections?
(आधुनिक TLS 1.3 कनेक्शन में AES-CBC की तुलना में AES-GCM को प्राथमिकता क्यों दी जाती है?)
(A) GCM doubles the secret key length automatically
(B) GCM works without any nonce or counter
(C) GCM uses public/private key pairs internally
(D) GCM provides Authenticated Encryption with Associated Data (AEAD), blocking tampering
Correct Answer: (D)
[EN] CBC only provides confidentiality (vulnerable to padding oracle attacks if unauthenticated), whereas GCM enforces integrity via an authentication tag.
[HI] CBC केवल गोपनीयता देता है (बिना MAC के पैडिंग ऑरेकल हमले का खतरा रहता है), जबकि GCM गोपनीयता के साथ टैम्परिंग रोकने वाला ऑथेंटिकेशन टैग भी देता है।
Q6. In CBC mode, what happens if a single bit is corrupted in ciphertext block C_2 during transmission?
(CBC मोड में ट्रांसमिशन के दौरान सिफरटेक्स्ट ब्लॉक C_2 का एक बिट खराब हो जाए तो डिक्रिप्शन पर क्या प्रभाव पड़ेगा?)
(A) Only a single bit flips in P_2 with no effect on P_3
(B) Plaintext block P_2 is completely scrambled and the same bit flips in P_3
(C) The decryption key becomes permanently invalid
(D) Every block from P_1 to P_n becomes unreadable
Correct Answer: (B)
[EN] Decrypting C_2 fails across the whole block P_2, while C_2 is XORed directly into D_K(C_3), flipping only the matching bit position in P_3; P_4+ recover cleanly.
[HI] C_2 पूरा खराब होकर P_2 को बिगाड़ता है और C_2 का XOR P_3 के केवल उसी बिट को उलटता है; आगे के ब्लॉक सुरक्षित रहते हैं।
Q7. Why is symmetric cryptography always used instead of RSA for encrypting large video files or disk volumes?
(बड़ी वीडियो फाइलों या पूरी हार्ड डिस्क को एन्क्रिप्ट करने के लिए RSA के बजाय सिमेट्रिक क्रिप्टोग्राफी क्यों प्रयुक्त होती है?)
(A) Symmetric keys never require storage
(B) Asymmetric algorithms cannot encrypt binary data
(C) RSA limits file size to 512 bytes maximum even with modes
(D) Symmetric ciphers execute hundreds to thousands of times faster with no ciphertext expansion
Correct Answer: (D)
[EN] Symmetric operations (XOR, shifts, table lookups, AES-NI) run at multi-GB/s speeds, whereas modular exponentiation in RSA is orders of magnitude slower.
[HI] सिमेट्रिक ऑपरेशंस बहुत कम प्रोसेसिंग समय में गीगाबाइट प्रति सेकंड की गति देते हैं, जबकि RSA की मॉड्यूलर घात गणना बहुत धीमी होती है।
Q8. Which legacy stream cipher was deprecated across TLS (RFC 7465) due to severe keystream statistical biases?
(की-स्ट्रीम में सांख्यिकीय कमजोरियों के कारण किस पुराने स्ट्रीम सिफर को TLS (RFC 7465) से प्रतिबंधित किया गया है?)
(A) Blowfish
(B) AES-256-CTR
(C) RC4 (Rivest Cipher 4)
(D) ChaCha20
Correct Answer: (C)
[EN] RC4 exhibits biases in early keystream bytes and state correlations, enabling attacks against HTTPS cookies (e.g., Bar Mitzvah / NOMORE attacks).
[HI] RC4 के शुरुआती की-स्ट्रीम बाइट्स में पक्षपात (bias) होने के कारण इसे असुरक्षित मानकर आधुनिक ब्राउज़र व TLS से हटा दिया गया है।
Q9. What catastrophic failure occurs in CTR or stream cipher modes if the exact same (Key, Nonce) pair encrypts two different messages?
(CTR मोड या स्ट्रीम सिफर में एक ही (Key, Nonce) जोड़े से दो अलग संदेश एन्क्रिप्ट करने पर क्या गंभीर त्रुटि होती है?)
(A) XORing the two ciphertexts cancels the keystream, exposing P_1 XOR P_2
(B) The decryption key is permanently erased
(C) The cipher automatically switches to ECB mode
(D) Both ciphertexts become twice as long
Correct Answer: (A)
[EN] Since C_1 = P_1 XOR KS and C_2 = P_2 XOR KS, an attacker computes C_1 XOR C_2 = P_1 XOR P_2 and recovers both plaintexts ('two-time pad').
[HI] दोनों सिफरटेक्स्ट का XOR करने पर की-स्ट्रीम कट जाती है और C1 XOR C2 = P1 XOR P2 मिलने से दोनों मूल संदेश उजागर हो जाते हैं।
Q10. Which symmetric block cipher operates on 64-bit blocks with a variable key length from 32 to 448 bits and was designed by Bruce Schneier?
(ब्रूस श्नायर द्वारा डिज़ाइन किया गया कौन सा सिमेट्रिक ब्लॉक सिफर 64-बिट ब्लॉक और 32 से 448 बिट तक की परिवर्तनीय कुंजी उपयोग करता है?)
(A) Blowfish
(B) ChaCha20
(C) AES (Rijndael)
(D) Camellia
Correct Answer: (A)
[EN] Blowfish uses a 16-round Feistel network on 64-bit blocks with key-dependent S-boxes, famously serving as the basis for bcrypt.
[HI] ब्लोफिश (Blowfish) 64-बिट ब्लॉक व 16 फेइस्टल राउंड का उपयोग करता है और bcrypt पासवर्ड हैशिंग का आधार है।
Q11. In Shannon's framework, what does 'Diffusion' mean for a symmetric block cipher?
(शैनन के सिद्धांत के अनुसार सिमेट्रिक ब्लॉक सिफर में 'डिफ्यूज़न' (Diffusion) का क्या अर्थ है?)
(A) Compressing plaintext before encryption
(B) Spreading the statistical influence of each plaintext bit across many ciphertext bits
(C) Adding the secret key at the end of the file
(D) Using different public and private keys
Correct Answer: (B)
[EN] Good diffusion ensures changing a single plaintext bit alters roughly half of the ciphertext bits (strict avalanche criterion).
[HI] डिफ्यूज़न का अर्थ है कि प्लेनटेक्स्ट के एक बिट में बदलाव करने पर सिफरटेक्स्ट के लगभग आधे बिट बदल जाएं ताकि सांख्यिकीय संरचना छिप जाए।
Q12. Which symmetric cipher does Google and IETF standardize alongside AES for mobile devices lacking AES-NI hardware instructions?
(AES-NI हार्डवेयर सपोर्ट न रखने वाले मोबाइल उपकरणों के लिए IETF और Google ने AES के विकल्प के रूप में किस स्ट्रीम सिफर को मानकीकृत किया है?)
(A) RC2
(B) ChaCha20 (paired with Poly1305)
(C) DES-CBC
(D) IDEA
Correct Answer: (B)
[EN] Designed by Daniel J. Bernstein, ChaCha20 runs purely on fast ARX (Add-Rotate-XOR) CPU instructions in constant time without cache-timing leaks.
[HI] डेनियल बर्नस्टीन का ChaCha20 सामान्य CPU पर Add-Rotate-XOR ऑपरेशंस से बहुत तेज़ व साइड-चैनल सुरक्षित रूप से चलता है।
Q13. What does PKCS#7 padding append when 3 bytes remain to fill a 16-byte (128-bit) AES block?
(16-बाइट AES ब्लॉक को पूरा करने के लिए जब 3 बाइट्स की कमी हो, तो PKCS#7 पैडिंग ब्लॉक के अंत में क्या जोड़ती है?)
(A) 0x80 followed by two zero bytes
(B) Three zero bytes (0x00, 0x00, 0x00)
(C) Three bytes each with hexadecimal value 0x03
(D) Random ASCII space characters
Correct Answer: (C)
[EN] PKCS#7 fills n missing bytes with the byte value n itself (e.g., 0x03 0x03 0x03); if already full, a complete 16-byte block of 0x10 is appended.
[HI] PKCS#7 नियम के अनुसार जितनी बाइट्स की कमी (n=3) होती है, उतनी ही बार मान n (0x03, 0x03, 0x03) अंत में जोड़ा जाता है।
Q14. In symmetric cryptography, what entity traditionally solves the n(n-1)/2 key distribution problem inside corporate Kerberos networks?
(कॉरपोरेट Kerberos नेटवर्क में सिमेट्रिक की के n(n-1)/2 वितरण की समस्या को कौन सा केंद्रीय घटक हल करता है?)
(A) Root DNS Authoritative Server
(B) DHCP Lease Relay
(C) Key Distribution Center (KDC)
(D) ARP Broadcast Switch
Correct Answer: (C)
[EN] In Kerberos, every user shares just one master secret with the trusted KDC, which issues temporary symmetric session keys on demand.
[HI] Kerberos में प्रत्येक उपयोगकर्ता केवल KDC के साथ एक मुख्य कुंजी साझा करता है, और KDC आवश्यकतानुसार अस्थायी सेशन कुंजियाँ देता है।
Q15. In Cipher Feedback (CFB) and Output Feedback (OFB) modes, is the block cipher decryption function D_K() ever needed to decrypt ciphertext?
(CFB और OFB मोड में सिफरटेक्स्ट को डिक्रिप्ट करने के लिए क्या ब्लॉक सिफर के डिक्रिप्शन फंक्शन D_K() की आवश्यकता होती है?)
(A) Only for the first block
(B) Yes, D_K() must run in reverse round order
(C) No, both encryption and decryption use only the forward encryption function E_K() via XOR
(D) Yes, OFB requires 3DES D_K()
Correct Answer: (C)
[EN] CFB, OFB, and CTR generate a keystream by calling E_K() on the feedback/counter state and XORing it with data; reversing XOR uses E_K() again.
[HI] CFB, OFB और CTR मोड की-स्ट्रीम बनाने के लिए केवल E_K() चलाकर XOR करते हैं, इसलिए डिक्रिप्शन में भी केवल E_K() ही चलता है।
Q16. Which statement about symmetric key cryptography is FALSE?
(सिमेट्रिक की क्रिप्टोग्राफी के संदर्भ में निम्नलिखित में से कौन सा कथन असत्य (FALSE) है?)
(A) Symmetric encryption uses the same shared key for encryption and decryption
(B) AES-GCM provides both confidentiality and integrity verification
(C) Symmetric encryption inherently provides third-party non-repudiation because only one party holds the key
(D) CTR mode allows random-access parallel encryption and decryption
Correct Answer: (C)
[EN] Because both sender and receiver share the exact same key, either party could generate the ciphertext or MAC—so symmetric schemes cannot prove non-repudiation alone.
[HI] दोनों पक्षों के पास एक ही कुंजी होने के कारण कोई भी डेटा बना सकता है, अतः सिमेट्रिक कुंजी अकेले नॉन-रेप्यूडिएशन (Non-repudiation) सिद्ध नहीं कर सकती।
Q17. Within Symmetric Key Cryptography: Shared Secret Key Architecture, which block cipher mode directly maps to: "Each block encrypted independently with same key"?
(Symmetric Key Cryptography: Shared Secret Key Architecture में कौन सा Block Cipher Mode सीधे "Each block encrypted independently with same key" से संबंधित है?)
(A) ECB (Electronic Codebook)
(B) CBC (Cipher Block Chaining)
(C) CTR (Counter Mode)
(D) GCM (Galois/Counter Mode)
Correct Answer: (A)
[EN] In Symmetric Key Cryptography: Shared Secret Key Architecture, 'ECB (Electronic Codebook)' handles 'Each block encrypted independently with same key' (Insecure: identical plaintext blocks yield identical ciphertext).
[HI] Symmetric Key Cryptography: Shared Secret Key Architecture में 'ECB (Electronic Codebook)' का कार्य/विवरण 'Each block encrypted independently with same key' (Insecure: identical plaintext blocks yield identical ciphertext) है।
Q18. Which option accurately describes 'CBC (Cipher Block Chaining)' in Symmetric Key Cryptography: Shared Secret Key Architecture?
(Symmetric Key Cryptography: Shared Secret Key Architecture के संदर्भ में 'CBC (Cipher Block Chaining)' की सही विशेषता कौन सी है?)
(A) Plaintext XORed with prior ciphertext block + IV
(B) CTR encryption paired with GHASH integrity tag
(C) Each block encrypted independently with same key
(D) Encrypts unique Nonce + Counter and XORs plaintext
Correct Answer: (A)
[EN] 'CBC (Cipher Block Chaining)' provides 'Plaintext XORed with prior ciphertext block + IV' — key point: Encryption is sequential; decryption can run in parallel.
[HI] 'CBC (Cipher Block Chaining)' का मुख्य विवरण 'Plaintext XORed with prior ciphertext block + IV' है (Encryption is sequential; decryption can run in parallel)।
Q19. In Symmetric Key Cryptography: Shared Secret Key Architecture, identify the correct parameter for the specification: "Encrypts unique Nonce + Counter and XORs plaintext".
(Symmetric Key Cryptography: Shared Secret Key Architecture में "Encrypts unique Nonce + Counter and XORs plaintext" विवरण किस विकल्प के लिए सही है?)
(A) GCM (Galois/Counter Mode)
(B) ECB (Electronic Codebook)
(C) CTR (Counter Mode)
(D) CBC (Cipher Block Chaining)
Correct Answer: (C)
[EN] 'CTR (Counter Mode)' corresponds to 'Encrypts unique Nonce + Counter and XORs plaintext' (Fully parallelizable stream mode; no block padding needed).
[HI] 'CTR (Counter Mode)' का संबंध 'Encrypts unique Nonce + Counter and XORs plaintext' (Fully parallelizable stream mode; no block padding needed) से है।
Q20. Considering Symmetric Key Cryptography: Shared Secret Key Architecture, what key behavior defines 'GCM (Galois/Counter Mode)'?
(Symmetric Key Cryptography: Shared Secret Key Architecture में 'GCM (Galois/Counter Mode)' की मुख्य भूमिका या मान क्या है?)
(A) Plaintext XORed with prior ciphertext block + IV
(B) Each block encrypted independently with same key
(C) Encrypts unique Nonce + Counter and XORs plaintext
(D) CTR encryption paired with GHASH integrity tag
Correct Answer: (D)
[EN] 'GCM (Galois/Counter Mode)' represents 'CTR encryption paired with GHASH integrity tag' (AEAD standard providing confidentiality plus authentication).
[HI] 'GCM (Galois/Counter Mode)' का अर्थ/मान 'CTR encryption paired with GHASH integrity tag' है (AEAD standard providing confidentiality plus authentication)।
Symmetric Key Cryptography: Shared Secret Key Architecture — Exam FAQs
Q1: Why can't symmetric cryptography prove who sent a message to a judge (non-repudiation)?
सिमेट्रिक क्रिप्टोग्राफी अदालत में यह क्यों साबित नहीं कर सकती कि संदेश किसने भेजा (Non-repudiation)?
[EN] Because both sender and receiver possess the exact same secret key, the receiver could forge a message and claim the sender created it. Digital signatures require asymmetric private keys.
[HI] क्योंकि भेजने वाले और पाने वाले दोनों के पास एक ही गुप्त कुंजी होती है, अतः प्राप्तकर्ता स्वयं संदेश बनाकर आरोप लगा सकता है। इसके लिए असिमेट्रिक डिजिटल सिग्नेचर चाहिए।
Q2: Is an Initialization Vector (IV) considered a secret like the encryption key?
क्या CBC मोड का इनिशियलाइज़ेशन वेक्टर (IV) एन्क्रिप्शन कुंजी की तरह गुप्त रखना ज़रूरी है?
[EN] No, an IV (or nonce) is transmitted openly alongside the ciphertext; it only needs to be unique (and unpredictable for CBC), never secret.
[HI] नहीं, IV या नॉन्स को सिफरटेक्स्ट के साथ खुले तौर पर भेजा जाता है; इसका गुप्त होना नहीं बल्कि हर बार नया/अद्वितीय होना आवश्यक है।
Q3: What does AEAD mean in modern symmetric cryptography?
आधुनिक सिमेट्रिक क्रिप्टोग्राफी में AEAD का क्या अर्थ है?
[EN] AEAD stands for Authenticated Encryption with Associated Data (such as AES-GCM or ChaCha20-Poly1305), simultaneously encrypting data and verifying an integrity tag.
[HI] AEAD (Authenticated Encryption with Associated Data) एक ऐसी तकनीक है जो एक साथ डेटा को एन्क्रिप्ट करती है और उसके बदले न जाने (integrity) की पुष्टि भी करती है।
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