Kryptographische Hashfunktion

29.10.2021

Was bedeutet die kryptografische Hashfunktion?

Kryptographische Hashfunktion



Der unnötigste und peinlichste: eine Kollision darzustellen, die gar keine ist. Bin ich der erste, der diesen Artikel gelesen hat. Wenn die selbe Hashfunktion für zwei verschiedene Daten den selben Hashwert errechnet, gibt es eine Kollision. In der Grafik sind zwei Werte demselben Hashwert zugeordnet, somit ist dies eine Kollision. Oder wo sehen Sie den Fehler. Wenn dies der Fall sein sollte wird doch nicht mit dem Privaten Schlüssel des Absenders, sondern mit dem Öffentlichen Schlüssel des Empfängers Verschlüsselt, und hinterher mit dem Privaten Schlüssel des Empfängers wieder entschlüsselt, oder habe ich das falsch verstanden.

Im Prinzip hast du Recht mit deiner Beschreibung einer Ende zu Ende Verschlüsselung. Eine digitale Signatur ist jedoch nicht das Gleiche. Es handelt sich um eine symmetrische Verschlüsselung, der Schlüssel ist geheim und nur den betreffenden Personen bekannt. Dieser Extraschritt dient dem Empfänger der Nachricht lediglich als Beweis, dass du die Nachricht verschickt hast und sie unterwegs nicht verändert wurde. Wie im Artikel erläutert, wird der Hashwert mittels einer bestimmten Berechnung gebildet. Dazu muss der Algorithmus, d. Bei der Erzeugung von Hash-Werten geht es nicht um Verschlüsselung im eigentlichen Sinne, sondern nur darum, die Integrität der übermittelten Daten prüfbar zu machen. Hi, der Artikel ist wirklich gut. Nur ein kleiner Hinweis am Rande. Der oben genannte Link hashgenerator. Je nach Anwendung hat man unterschiedliche Anforderungen an die Funktion.

Gruppiert man beispielsweise eine Adresskartei nach dem ersten Buchstaben des Nachnamens, so spart man sich offensichtlich bei der Suche viel Zeit, denn man braucht nur einen von 26 Teilen zu durchsuchen. Diese Hashfunktion ist für den Menschen sehr praktisch, da sie sehr einfach zu berechnen ist, jedoch würde ein Computerprogramm andere Verfahren verwenden, um ein Adressbuch zu organisieren. Für das Programm ist es nämlich wichtig, möglichst wenige Kollisionen zu haben. Legt man also beispielsweise Personalakten nach diesem Prinzip ab, so hat man oftmals viele Akten im Ordner mit dem Buchstaben S, während der Ordner Q leer bleibt.

Die einstellige Quersumme ist eine sehr einfache Hashfunktion. Als Prüfsumme ist diese Quersumme aber nicht gut geeignet, da die Vertauschung von Ziffern — ein typischer Fall beim Abtippen von langen Zahlen — nicht erkannt wird. Prüfsummen wie bei der ISBN eines Buches oder die CRC -Prüfsumme einer Datei, z. Bei der Identifikation von Inhalten mit kryptologischen Hashfunktionen ist es nicht nur wichtig, dass sich der gesamte Hashwert mit allen Bits bei jeder kleinen Modifikation scheinbar zufällig ändert und dass es fast unmöglich ist, einen zweiten Inhalt mit demselben Hashwert zu erzeugen, um einen Komplettaustausch des Inhaltes zu vermeiden. Ebenso wichtig ist es, dass der Inhalt nicht aus dem Hashwert rekonstruiert werden kann. Solche Hashfunktionen werden vor allem zur Integritätsprüfung von Dateien oder Nachrichten eingesetzt.

Dafür wird die Funktion auf die zu prüfende Datei angewendet und mit einem bekannten früheren Hash verglichen. Weicht der neue Hash davon ab, wurde die Datei verändert. Wenn ein System ein Passwort oder eine Signatur prüft, vergleicht es dessen bzw. Stimmen beide Werte überein, ist das Passwort bzw. So kann vermieden werden, das Passwort oder die Signatur jemals im Klartext abzuspeichern, was sie verwundbar machen würde. Es gibt viele verschiedene kryptografische Hashfunktionen. Viele davon gelten nicht mehr als sicher, weil kryptanalytische Angriffe gegen sie bekannt sind. Der Empfänger bildet mit der empfangenen Nachricht und derselben Hashfunktion ebenfalls den Hashwert der Nachricht und vergleicht diesen Hashwert mit dem übermittelten Hashwert. Sind beide Werte identisch, kann davon ausgegangen werden, dass die Nachricht beim Transport nicht verändert wurde.

Dieses Verfahren setzt voraus, dass der übermittelte HMAC durch einen Angreifer nicht verändert werden kann. Bei der Verwendung von asymmetrischen Kryptosystemen werden in der Regel Hashwerte der zu signierenden Nachrichten erstellt. Plattformen, um Bitcoin in Kanada zu kaufen - bitcoin. Diese werden dann mit dem privaten Schlüssel des signierenden Kommunikationspartners verschlüsselt. Durch die Entschlüsselung des Hashwerts mit dem öffentlichen Schlüssel des signierenden Partners und dem Abgleich mit dem selber gebildeten Hashwert der Nachricht kann bestätigt werden, dass die Nachricht tatsächlich von diesem Kommunikationspartner stammt, wenn die Hashwerte identisch sind.

Bekannte Hashingverfahren, die aktuell dem Stand der Technik entsprechen und somit in kryptografischen Verfahren genutzt werden können, sind SHA-2 und SHA SHA steht für Secure Hash Algorithm. Da SHA-2 auf demselben Designprinzip wie SHA-1 basiert, und SHA-1 nicht mehr als sicher gilt, ist jedoch davon auszugehen, dass es in naher Zukunft auch möglich sein wird, das SHAVerfahren erfolgreich anzugreifen. SHA-2 wird dann vermutlich in der Folge nicht mehr dem aktuellen Stand der Technik entsprechen. Bei SHA-3 besteht dieser Verdacht nicht, weil der in SHA-3 standardisierte Algorithmus Keccak auf einem grundlegend anderen Designprinzip basiert und somit nicht für dieselben Attacken anfällig ist. Die weitverbreiteten Algorithmen MD5 und SHA-1 gelten als unsicher, weil für beide Verfahren erfolgreiche Angriffe veröffentlicht wurden. Chosen-prefix collision attack veröffentlicht. Mit einem solchen Angriff ist es möglich, für zwei unterschiedliche Dokumente oder Nachrichten denselben Hashwert zu erzeugen, indem diese mit bestimmten vorberechneten Werten kombiniert werden.

Die Kollisionsresistenz des Verfahrens ist somit nicht mehr gegeben, weil Angreifer in der Lage sind, Dokumente oder Nachrichten auszutauschen, ohne dass dies bei der Prüfung der Hashwerte z. Im Januar wurde eine chosen-prefix collision attack auf SHA-1 veröffentlicht, die mit einem vergleichsweise geringen Rechenaufwand durchgeführt werden kann. Mit einer Rechenleistung, die zum aktuellen Zeitpunkt mit Kosten von ca. Und das für sein ganzes Wörterbuch. Typischerweise arbeiten kryptografische Hash-Funktionen ohne einen Schlüssel. Bei den meisten Anwendungen geht es darum, eine Art Prüfsumme zu bilden oder Datenspeicherung oder -übertragung im Klartext zu vermeiden.

Es gibt allerdings auch Anwendungen, wo für die Berechnung eines Hash-Werts ein geheimer Schlüssel von Vorteil wäre, den der Angreifer nicht kennt. Beispielsweise dann, wenn zwei Kommunikationsteilnehmer bereits einen geheimen Sitzungsschlüssel ausgetauscht haben. In so einem Fall spricht man von einer schlüsselabhängigen Hash-Funktion. Wobei häufig von einem Message Authenticaton Code MAC gesprochen wird. Die Frage ist jetzt, warum braucht man eine schlüsselabhängige Hash-Funktion, wenn es Signaturverfahren gibt. Denn ein Signaturverfahren wäre genau das. Allerdings braucht eine schlüsselabhängige Hash-Funktion wesentlich weniger Rechenzeit und kommt mit kürzeren Schlüsseln aus. Die digitale Signatur ist deshalb aber nicht überflüssig.

Im Gegenteil. Wenn es um Verbindlichkeit geht, dann kommt man ohne die digitale Signatur nicht aus. Denn die digitale Signatur kann nur derjenige anfertigen, der den privaten Schlüssel des Schlüsselpaares hat. Würden Sender und Empfänger dagegen nur einen Schlüssel vereinbaren und eine schlüsselabhängige Hash-Funktion anwenden, könnte der Empfänger dem Sender nichts beweisen. Definition: Eine Hashfunktion ist eine Abbildung. Definition: Sei h eine Hashfunktion. Die Hashfunktion aus dem obigen Beispiel ist dafür nicht geeignet. Beispiel: Sei h die Hashfunktion aus dem obigen Beispiel.