Kryptographie. Katharina

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1 Kryptographie Katharina

2 Definition Kryptographie (kryptos=geheim; gráphein=schreiben), =Wissenschaft zur Verschlüsselung von Informationen Ziel: die Geheimhaltung von Informationen Kryptographie, Kryptoanalyse bilden die Kryptologie Problem der Kryptografie: Kommunikationspartner müssen sich mit gemeinsamen Schlüssel verständigen Schlüsselaustauschproblem gebräuchliche Methoden: Transposition, Substitution( Sicherheit abhängig von Länge des Satzes)

3 Methoden Transposition: Buchstaben werden anders angeordnet z.b: Skytale(= Holzstab mit einem Lederband) Substitution: Ersetzung von Buchstaben durch andere Buchstaben oder durch Symbole z.b: Cäsar Chiffre

4 Symmetrische Verschlüsselung arbeiten mit einem Schlüssel: zur Ver-,Entschlüsselung Verfahren sind schnell; bei langen Schlüsseln bieten sie sie hohe Sicherheit Funktion: Klartext mit einem Schlüssel in einen Geheimtext umzuwandeln; mit dem selben Schlüssel, Geheimtext wieder in den Klartext umgewandelt am besten eignet für das Verschlüsseln von Dateien, Verzeichnissen und Laufwerken

5 Asymmetrische Verschlüsselung Man arbeitet mit einem Schlüsselpaar: öffentlichen zum Verschlüsseln, privaten Schlüssel zum Entschlüsseln Damit ein Sender einem Empfänger eine verschlüsselte Nachricht schicken kann, muss der Empfänger seinen öffentlichen Schlüssel dem Absender bekannt machen. Schlüsselpaar, mathematischen Algorithmus Zusammenhang Das Problem: Verteilung der öffentlichen Schlüssel; Übergabe des öffentlichen Schlüssels beim Erstkontakt;

6 Konventionelle Verschlüsselung einfaches Beispiel z.b: Ersetzungschiffriercode Informationsbestandteile gegeneinander ausgetauscht; durch Vertauschen einzelner Buchstaben im Alphabet Julius Cäsars Verschlüsselungscode: Alphabet wird dabei verschoben( Schlüssel= Anzahl der Zeichen um die Alphabet verschoben wurde

7 Verfahren - Spiegelschrift - Caesar-Chiffrierung: Schlüsselwert 3 Vorteile: Schlüssel ist kurz, leicht zu merken bzw. zu übertragen, Verschiebung leicht zu berechnen Nachteile: Schlüsselübermittlung muss geheim erfolgen; wenig Schlüssel Möglichkeit alle Schlüssel zu probieren; Buchstabenhäufigkeit - Vigenère-Verschlüsselung Polyalphabetische Verschlüsselung, d.h. ein Wort wird als Schlüssel eingefügt und das Alphabet wird jeweils umsortiert. - Die Enigma Mehrere Rotorscheiben hintereinander, mit unterschiedlicher Schlüsselzahl rotiert werden; Ergebnis ist entscheidend - One-Time-Pad Jeder Schlüssel wird nur einmal verwendet (große Mengen an Schlüsseln benötigt)

8 Beispiele Cäsars Verschlüsselungscode: Cäsars Schlüsselwert 3 alle Buchstaben um drei Stellen verschoben: A=D, B=E, C=F usw. ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC gemessen an heutigen Standards sehr einfacher Verschlüsselungscode

9 Einsatzgebiete sensible Daten in der Wissenschaft Abwicklung von Geschäftsvorgängen Vertrauliche Informationen im Privatleben Verschlüsseln von Dateien, Verzeichnissen und Laufwerken

10 Geschichte der Kryptographie 1 Zu Beginn immer ein lesbarer Text, in einen Geheimtext umgewandelt, für Personen lesbar, die den Schlüssel kennen Kryptosystem Stenographie verbirgt Kanal über den kommuniziert wird früheste schriftliche Aufzeichnung von Kryptographie vom 3. Jhr. v.chr. Im alten Ägypten, religiöse Texte verschlüsselt (nicht jeder war dazu berechtigt die heiligen Texte zu lesen) Im Mittelalter verfasste ein Mönch Verschlüsselungsmethoden

11 Geschichte der Kryptographie 2 Karl der Große, Hildegard von Bingen verschlüsselten mit bisher unbekanntem Alphabet In der Renaissance, alte Verfahren weiterentwickelt Chiffrierscheibe von Leon Battista Alberti erfunden Blaise de Vignére veröffentlichte Tabula recta(tafel mit einer Geheimschrift; erst 300 Jahre später von Babbage entziffert) Anthony Babington wollte Kaiserin Elisabeth I. ermorden; Maria Stuart(im Gefängnis) auf Thron bringen; Er schrieb ihr verschlüsselte Briefe die abgefangen wurden Beide wurden hingerichtet

12 Geschichte der Kryptographie 3 Anthony Babington wollte Kaiserin Elisabeth I. ermorden; Maria Stuart (im Gefängnis) auf Thron bringen; Er schrieb ihr verschlüsselte Briefe die abgefangen wurden Beide wurden hingerichtet Im 19 Jhd. gab es das Beale-Chiffre: eine verschlüsselte Schatzkarte; gilt bis heute als unentziffert Die Dorabella-Chiffre: in einem Brief verfasst, Edward Elgar an eine Bekannte schrieb; bis heute ungelöst Aufschwung der Telegrafie Aufkommen neuer Möglichkeiten

13 Quellen hie ftp://ftp.pgpi.org/pub/pgp/6.5/docs/german/introtocryp to.pdf e.pdf

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