Einige Blockverschlüsselungsbetriebsarten nutzen nur die Verschlüsselung, da der Entschlüsselungsprozess einfach durch die umgekehrte Verwendung des Verschlüsselungsprozesses erreicht werden kann. Diese Modi werden als
nicht invertierend bezeichnet Modi. Einige Beispiele für nicht invertierende Modi sind der Electronic Codebook (ECB)-Modus und der Cipher Block Chaining (CBC)-Modus. In diesen Modi umfasst der Entschlüsselungsprozess die Entschlüsselung jedes Chiffretextblocks mit demselben Schlüssel, der für die Verschlüsselung verwendet wurde, in umgekehrter Reihenfolge der Verschlüsselung.
Andere Blockverschlüsselungsbetriebsarten, wie der Counter-Modus (CTR) und der Galois/Counter-Modus (GCM), verwenden sowohl Verschlüsselung als auch Entschlüsselung in ihrem Betrieb. Diese Modi werden als invertierend bezeichnet Modi. In diesen Modi sind die Verschlüsselungs- und Entschlüsselungsprozesse unterschiedlich und umfassen unterschiedliche mathematische Operationen und Schlüsselverwendungen. Im CTR-Modus umfasst der Verschlüsselungsprozess beispielsweise die Erhöhung eines Zählerwerts und die anschließende Verschlüsselung des Zählerwerts mithilfe eines Schlüssels, während der Entschlüsselungsprozess die Entschlüsselung des Chiffretexts mithilfe desselben Schlüssels und die anschließende Dekrementierung des Zählerwerts umfasst.
Der spezifische Grund, warum einige Modi sowohl Verschlüsselung als auch Entschlüsselung verwenden, während andere nur Verschlüsselung verwenden, hängt von den mathematischen Eigenschaften und dem Design des jeweiligen Modus ab. Nicht-invertierende Modi sind hinsichtlich der Implementierung einfacher und bieten häufig eine effiziente Entschlüsselung, da sie den Verschlüsselungsprozess direkt umkehren können. Sie können jedoch Einschränkungen hinsichtlich der Sicherheit oder Fehlerausbreitung aufweisen. Umkehrmodi hingegen bieten zusätzliche Sicherheitsfunktionen und Robustheit gegenüber bestimmten Arten von Angriffen, erfordern jedoch möglicherweise eine komplexere Implementierung und Verarbeitung.
Die Wahl des Blockverschlüsselungsmodus für eine bestimmte Anwendung hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich der gewünschten Sicherheitsstufe, Leistungsaspekten und den spezifischen Anforderungen der Anwendung. Sowohl der nichtinvertierende als auch der invertierende Modus haben ihre eigenen Vor- und Nachteile, und der geeignete Modus wird basierend auf den spezifischen Anforderungen und Einschränkungen des Systems ausgewählt.