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Ach wie gut, daß niemand weiß ... - Der Schutz von Wissen. Jaroslav Blaha jbl@cos-systems.com. „If you would keep your secret from an enemy, tell it not to a friend.“ B. Franklin. Schutzziele Existenz Steganographie Vertraulichkeit Integrität Cryptographie Zurechenbarkeit. Alice. Bob.
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Ach wie gut, daß niemand weiß ...-Der Schutz von Wissen Jaroslav Blaha jbl@cos-systems.com www.cos-systems.com
„If you would keep your secret from an enemy, tell it not to a friend.“ B. Franklin Schutzziele • Existenz Steganographie • Vertraulichkeit • Integrität Cryptographie • Zurechenbarkeit Alice Bob www.cos-systems.com
Steganographie„Verdecktes Schreiben“ Verbergen der bloßen Existenz einer Nachricht (Johannes Trithemius, 1499) • Technische S. • Geheime Tinte, Mikropunkte, ... • Linguistische S. • Open CodeGeheime Nachricht in unverfänglichem Text • SemagrammGeheime Nachricht in Grafik verstecken www.cos-systems.com
Open Code Anarchistenchiffre 33.51.51.41.23.43.33.51.45.12.43.24.11.34.34.11.34.34.42.33.11.44.42.43.33 1 2 3 4 5 1 a b c d e 2 f g h i k 3 l m n o p 4 q r s t u 5 v w x y z „NEED MONEYFOR ASSASSINATION“ www.cos-systems.com
Semagramm Widmung anläßlich Besuch Col H.R.Shaw in San Antonio, 1945 www.cos-systems.com
Integrität • Änderung / Replikation erkennbar • Digitaler „Fingerabdruck“ Sender Empfänger Klartext # 123 759 # Nummer Hash- Algorithmus (MD5, SHA) Hash www.cos-systems.com
Cryptographie Sender Empfänger Schützenswert? • Klartext • Sender-/Empfängerschlüssel • Algorithmus Schlüssel Algorithmus Geheimtext Klartext www.cos-systems.com
Codes www.cos-systems.com
„There‘s a war out there, and it‘s about who controls the information. It‘s all about the information.“ Cosmo • Transposition • Zeichen ändern Position, nicht Wert • Geometrie der Positionsänderung • Skytale Schlüssel? www.cos-systems.com
Substitution • Zeichen ändern Wert, nicht Position • Caesar Klartextalphabet: a b c d e f g h i j k l m n o p q r Geheimtextalph.: D E F G H I J K L M N O P Q R S T U +3 jugendherberge MXJHQGKHUEHUJH www.cos-systems.com
Analyse • Häufigkeitsverteilung im Alphabet • Ein Alphabet allein taugt nicht MXJHQGKHUEHUJH a 6,51% b 1,89% c 3,06% d 5,08% e 17,40% f 1,66% g 3,01% H 4 J,U 2 Rest 1 H = E J,U = N, I,R,T MXJeQGKerEerJe www.cos-systems.com
Polyalphabetische Chiffren Blaise de Vigenère (1525) Klartextalphabet: a b c d e f g h i j k l m n o p q r Schlüssel LICHT: L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z C D E F G H I J K L M N O P Q R S T H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K Schlüssel: LICHTLICHTLICH jugendherberge UCILGOPGYUPZIL www.cos-systems.com
Kerkhoffs Maxime Auguste Kerckhoff von Nieuwenhof, 1883 „Der Feind kennt das genutzte System“ • Algorithmus muß veröffentlicht und öffentlich geprüft sein • Fortezza, Chiasmus, Sina, ..., ? „Die Sicherheit eines Cryptosystemes darf nicht von der Geheimhaltung des Algorithmus abhängen.Die Sicherheit gründet sich nur auf die Geheimhaltung des Schlüssels.“ www.cos-systems.com
Cryptanalyse • Clever und/oder „direkt“ sein • Schwachstellen im Algorithmus • Z.B. durch Klartextanalyse • Brute Force • Nur wenn Algorithmus bekannt • Systematisches Ausprobieren aller möglichen Schlüssel (56bit ≈ 72.000.000.000.000.000) • Irgendwann trifft man den richtigen(Erwartungswert in der Mitte, aber ...) • Treffen? Den Klartext als solchen erkennen! ??? www.cos-systems.com
Moderne Chiffren • DES – Data Encryption Standard • Horst Feistel (IBM) Lucifer • 56bit Schlüssel (zivil!) galt als sicher • ... bis 21. Juni 1997 • AES – Advanced Encrypt. Std. • Wettbewerb 1990-2001 • Rijndael(J. Daemen, V. Rijmen, KU Leuven) • Z.B. SafeGuard PrivateCrypto www.utimaco.de • Symmetrische Algorithmen, Geheime/Private Schlüssel www.cos-systems.com
Asymmetrische Schlüssel • Verfahren von Diffie & Hellman (1976) • Schlüsselaustausch unvermeidlicher Bestandteil der Verschlüsselung? • Erzeugung eines Schlüssels ohne Transport des Schlüssels • Realisiert über Einwegefunktionenz.B. Primfaktorzerlegung www.cos-systems.com
Public Key • Idee: Zwei Schlüssel • Komplementär zum Ver-/Entschlüsseln • Einer nicht aus dem anderen ableitbar • Private & Public Key-Pair Senderanonym Empfängereindeutig Sendereindeutig www.cos-systems.com
Digital Fortress • Die unbrechbare Chiffre ... gibt es Vernam-Chiffre, One-Time-Pad (OTP) • Beweisbar unbrechbar, wenn • Schlüssel-Ziffernfolgen stochastisch • Schlüssel genau so lang wie Klartext • Schlüssel nur einmal benutzt zufällig Vigenère: RVQMDKJEMMYDGA jugendherberge UCILHOPGYUPZIL www.cos-systems.com
SnakeOil CryptoGram “Vadium Technology, Inc., is the developer of the newest generation innovative encryption software security solutions for digital communications, data transmission and robust secure information storage. Based on patent-pending technology and 18 years of exhaustive research, Vadium’s AlphaCipher Encryption System,™ implements a true digital One-Time-Pad (“OTP”) cipher. The One-Time Pad is the only method of encrypting data where the strength of protection is immune to the mounting threats posed by breakthroughs in advanced mathematics and the ever-increasing processing power of computers.” www.cos-systems.com
„The more you know, the less you understand.“ Lao Tze JAYCNNVBJOEBCAX www.cos-systems.com
Quellen • Geheime BotschaftenSimon Singh, dtv, 3-423-33071-6 • KryptologieF.L. Bauer, Springer, 3-540-57771-8 • Entzifferte GeheimnisseF.L. Bauer, Springer, 3-540-58118-9 • CryptoGramBruce Schneier, www.schneier.com • PrivateCryptowww.utimaco.de • PGPwww.pgp.com www.cos-systems.com