Hinter den Kulissen der SSL-Verschlüsselung

8.12.2021

Erklaren Sie den offentlichen Schlussel-Kryptographie mit Beispiel

Hinter den Kulissen der SSL-Verschlüsselung



Die vollständige Entschlüsselung eines RSA Chiffriertext ist sogut wie unmöglich. Die Primfaktoren sind geheim zu halten. Jeder kann den öffentlichen Schlüssel verwenden, um eine Nachricht zu verschlüsseln, jedoch ist es nur demjenigen vorbehalten die Nachricht zu entschlüsseln, der die Primfaktoren kennt. RSA steht für Ron Rivest, Adi Shamir und Leonard Adleman- den Männern, die zum ersten Mal öffentlich im Jahre den Algorithmus beschrieben. Elliptic Curve Cryptography ECC stützt sich auf die algebraische Struktur elliptischer Kurven über endlichen Körpern.. Es wird angenommen, dass die entdeckung eines diskreten Logarithmus einer zufälligen elliptischen Kurve in Kombination eines öffentlich bekannten Basispunkts unbrauchbar ist. Die Verwendung von elliptischen Kurven in der Kryptographie wurde sowohl von Neal Koblitz und Victor S.

Miller unabhängig voneinander im Jahr vorgeschlagen; ECC-Algorithmen wurden eingeführt im Jahr Der Vorteil des ECC-Algorithmus auf RSA ist, dass der Schlüssel kleiner sein kann, was zu einer verbesserten Geschwindigkeit und Sicherheit führt. Der Nachteil liegt in der Tatsache, dass nicht alle Dienste und Anwendungenkompatibel sind mit ECC-basierten SSL-Zertifikaten. Die Pre-Shared Key-Verschlüsselung symmetrisch verwendet Algorithmen wie Twofish, AES oder Blowfish.. Alle diese Verschlüsselungs-Algorithmen lassen sich in zwei Arten aufteilen: Stromchiffren und Blockchiffren. Stromchiffren addieren einen kryptographischen Schlüssel und Algorithmus auf jede Binärstelle in einem Datenstrom, ein Bit nach dem anderen. Hintergrundwissen zur Kryptografie Im engeren Sinne beschäftigt sich Kryptografie mit dem Ver- und Entschlüsseln von Nachrichten.

Verschlüsselung Die Vertraulichkeit gewährleistet man durch Ver- und Entschlüsseln. Die verschlüsselten Daten dürfen keinerlei strukturelle Merkmale der Originaldaten aufweisen. Sie dürfen nicht von reinen Zufallszahlen unterscheidbar sein. Dazu kommt ein Aufschlag für den Fall, dass der vorige Faktor aufgrund von Fortschritten der Kryptanalyse nur teilweise erfüllt ist. Dieses Verfahren hat entsprechend den obgenannten Faktoren zwei Probleme:. Der verschlüsselte Text spiegelt die unterschiedliche Häufigkeit der Buchstaben des Klartexts wider. Wer errechnet, welcher Buchstabe im verschlüsselten Text am Häufigsten vorkommt, kennt sofort den Schlüssel. Es gibt nur 25 verschiedene Schlüssel Schlüssellänge 4,6 Bit , was sich leicht durchprobieren lässt.

Die Nachricht wird transportiert. Das Zeitalter moderner Kryptographie begann mit Claude Shannon , möglicherweise dem Vater der mathematischen Kryptographie. Dieser Artikel, zusammen mit seinen anderen Arbeiten über Informations- und Kommunikationstheorie , begründete eine starke mathematische Basis der Kryptographie. Hiermit endete auch eine Phase der Kryptographie, die auf die Geheimhaltung des Verfahrens setzte, um eine Entschlüsselung durch Dritte zu verhindern oder zu erschweren. Statt dieser — auch Security by obscurity genannten — Taktik müssen sich kryptografische Verfahren nun dem offenen wissenschaftlichen Diskurs stellen. Erstens war dies der DES Data Encryption Standard -Algorithmus, entwickelt von IBM und der National Security Agency NSA , um einen sicheren einheitlichen Standard für die behördenübergreifende Verschlüsselung zu schaffen DES wurde unter dem Namen FIPS Federal Information Processing Standard veröffentlicht.

DES und sicherere Varianten davon 3DES werden bis heute z. DES wurde durch den neuen FIPS -Standard AES ersetzt. Der zweite und wichtigere Fortschritt war die Veröffentlichung des Artikels New Directions in Cryptography von Whitfield Diffie und Martin Hellman im Jahr Der Schlüsselaustausch war bis dato eines der fundamentalen Probleme der Kryptographie. Vor dieser Entdeckung waren die Schlüssel symmetrisch, und der Besitz eines Schlüssels erlaubte sowohl das Verschlüsseln als auch das Entschlüsseln einer Nachricht. Daher musste der Schlüssel zwischen den Kommunikationspartnern über einen sicheren Weg ausgetauscht werden, wie beispielsweise durch einen vertrauenswürdigen Kurier oder beim direkten Treffen der Kommunikationspartner.

Diese Situation wurde schnell unüberschaubar, wenn die Anzahl der beteiligten Personen anstieg. Auch wurde ein jeweils neuer Schlüssel für jeden Kommunikationspartner benötigt, wenn die anderen Teilnehmer nicht in der Lage sein sollten, die Nachrichten zu entschlüsseln. Ein solches Verfahren wird als symmetrisch oder auch als ein Geheimschlüssel-Verfahren Secret-Key oder Geteiltschlüssel-Verfahren Shared-Secret bezeichnet. Bei einem asymmetrischen Kryptosystem wird ein Paar zusammenpassender Schlüssel eingesetzt. Bei symmetrischen Verfahren, also bei allen klassischen Methoden der Kryptographie und auch bei modernen Algorithmen wie beispielsweise dem Data Encryption Standard DES oder seinem Nachfolger, dem Advanced Encryption Standard AES , verwenden beide Kommunikationspartner denselben geheimen Schlüssel sowohl zum Ver- als auch zum Entschlüsseln.

Wenn gegen ein Verfahren ein Angriff gefunden wird, der effizienter ist als die Brute-Force-Methode , das Ausprobieren aller möglichen Schlüssel, gilt das Verfahren als gebrochen. Die Schlüssellänge gibt bei einem sicheren Verfahren also direkt das Sicherheitsniveau an. Asymmetrische Verfahren, wie beispielsweise das RSA-Kryptosystem , verwenden Schlüsselpaare, die aus einem öffentlichen Schlüssel englisch public key und einem privaten Schlüssel engl. Der öffentliche Schlüssel ist nicht geheim, er soll möglichst vielen anderen Benutzern bekannt sein, beispielsweise durch Verteilung über Schlüsselserver. Möchte eine Person A Sender einer Person B Empfänger eine geheime Nachricht zusenden, so generiert sich Person B ein Paar aus einem öffentlichen und dem dazugehörigen privaten Schlüssel.

Der öffentliche Schlüssel dient dabei der Verschlüsselung beziehungsweise dem Codieren und wird einfach dem Sender mitgeteilt. Da mit dem öffentlichen Schlüssel nur verschlüsselt aber nicht entschlüsselt werden kann, muss dieser nicht geheim übermittelt werden. Den privaten Schlüssel hingegen verwendet man zum Entschlüsseln beziehungsweise Decodieren. Person B muss darauf achten, dass sein privater Schlüssel nicht in die falsche Hände gerät. Man gehe davon aus, dass Person A Sender der Person B Empfänger eine geheime Nachricht übermitteln möchte. Person A liegt dabei eine Nachricht in Klartext vor. Zusätzlich wurde Person A über einen unsicheren Kanal der öffentliche Schlüssel von Person B mitgeteilt.

Sobald B den Geheimtext empfangen hat, kann er diesen mit seinem privaten Schlüssel entschlüsseln. Person B hat nun die Nachricht im Klartext vorliegen. Bei der asymmetrischen Verschlüsselung benötigt man eine Funktion die einfach zu berechnen ist, ihre Umkehrung jedoch nur sehr schwer. Eine mathematische Funktion mit einer solchen Eigenschaft ist zum Beispiel die Modulo-Funktion, insbesondere die Modulo-Division oder die Modulo-Wurzel. Eine Einwegfunktion ist ein wichtiger Bestandteil von asymmetrischen Kryptosystemen. Nachdem er berechnet hat, verschickt er an Alice. Damit nun Alice die Nachricht von Bob entschlüsseln kann, benötigt sie eine Zusatzinformation, die der private Schlüssel enthält. Eine Funktion, die in eine Richtung leicht zu berechnen, aber sehr schwer umzukehren ist, nennt man eine Einwegfunktion.

Gibt es jedoch eine Zusatzinformation, mit der die Umkehrung leicht durchgeführt werden kann, so spricht man von einer Falltürfunktion. Bei der RSA Verschlüsselung besitzt Alice gerade eine solche Zusatzinformation, mit Hilfe der die Funktion einfach umgekehrt werden kann. Alice hat nun die Nachricht erhalten und möchte diese Nachricht entschlüsseln, um herauszufinden, was Bob ihr mitteilen möchte. Hierfür berechnet sie. Форум по mmorpg «Пробой online» - wie viel ist heute 1 dodecoin wert?. Wie oben schon erwähnt, gilt. Mit einer Verallgemeinerung des kleinen Satzes von Fermat, kann man nun berechnen. Hiermit gilt, dass für alle. Deshalb ist insbesondere. Mit diesem Wissen kann Alice nun den Klartext berechnen:.

Definiert man sich , dann erhält man durch einfaches Einsetzen und unter Verwendung der Verallgemeinerung des kleinen Satzes von Fermat den Klartext. Mit Hilfe des RSA Verschlüsselungsverfahrens ist es auch möglich eine digitale Signatur zu erstellen. Eine digitale Signatur wird verwendet, um die Authentizität des Absenders zu überprüfen. Hierbei wird das Prinzip der Chiffrierung und Dechiffrierung umgedreht.