Einführung

Schon in der Antike entwickelten die Menschen Verfahren, um vertrauliche Botschaften vor unbefugter Einsichtnahme, einem sogenannten "Angriff", zu schützen. Kryptografie taucht unweigerlich auf, ebenso wie Schrift, Kunst, ... wenn eine Kultur eine bestimmte Stufe der Entwicklung erreicht hat.  Das wohl bekannteste historische Beispiel sind die verschlüsselten Informationen von Julius Caesar. Die Substitutionsverschlüsselungen tragen daher den Namen Caesar-Chiffren. Der Begriff Kryptografie hat seinen Ursprung im griechischen Sprachraum (kryptein=verstecken - graphein=schreiben) und bedeutet sowiel wie "versteckt schreiben". Mit Hilfe von Maschinen wurde die Verschlüsselung und Entschlüsselung von Daten automatisiert. Eine der bekanntesten Maschinen ist die Enigma, deren Schlüsselroutinen im 2. Weltkrieg durch die Engländer - hier ist u.a. der Mathematiker Alan Turing zu nennen - gebrochen wurde. Heute werden Kryptotechnologien dazu verwendet vertrauliche Informationen über das Internet zu übertragen, Daten gegen Verfälschungen zu sichern, Finanztransaktionen sicher und ggf. anonym vorzunehmen, Dokumente elektronisch zu signieren, ...

Kryptografie ist ein unverzichtbarer Baustein der Informationsgesellschaft, nicht das Spielzeug der Geheimdienste und auch kein Aussenseiterthema der Mathematik und Technik. Wir alle brauchen Kryptotechnologie um Informationen im Internet sicher zu übermitteln. Für den "Normalanwender" sollten Kryptoprozesse in die Anwenderprogramme integriert sein und einfach und zuverlässig funktionieren.

Ein wenig Mathematik ist schon notwendig um die Prinzipien der Kryptografie zu verstehen.

Da sind zuerst einige Begriffe zu klären:
m ist die Message, der Klartext
c ist der Chiffretext
k ist der Key, der Schlüssel
e ist die Encrypt-Funktion mit welcher verschlüsselt wird
d ist die Decrypt-Funktion mit welcher entschlüsselt wird.

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Verschlüsselungsverfahren:

• Caesar-Chiffre
• Vigenere-Chiffre
• One-Time-Pad
• DES, der mehrere Jahrzehnte eingesetzte symmetrische Verschlüsselungsalgorithmus, wurde im Sommer 1998 mittels Brute-Force geknackt.
  (iX 2001 10 Seite 93 und O'Reilly 1998 Cracking DES) und in den folgenden Jahren durch 3DES ersetzt.
• Public-Key ist der Oberbegriff für asymmetrische Verschlüsselungsverfahren. Verschlüsselt wird mit einem öffentlichen Schlüssel, entschlüsselt mit dem geheimen privaten Schlüssel.
• EEC (elliptische Kurven)  Die Internetadresse der "Kurvenfabrik" hab ich verlegt.
• lineare Feedback-Shift-Register (LFSR)
• A5-Algorithmus, der weltweit in Millionen von Mobiltelefonen (Dl, D2, E-plus, ...) eingesetzt wird.
• AES (Rijndael-Algorithmus, entwickelt in Belgien), ist der neue offene Standard für symmetrische Verschlüsselung.

Eine Gemeinsamkeit der Caesar-Chiffre, der Vigenere-Chiffre und der LFSR besteht darin, daß Angriffe prinzipiell nur das Lösen linearer Gleichungssysteme erfordern. Angriffe auf den A5, der durch eine geeignete Kombination dreier LFSR definiert wird, sind etwas schwieriger, aber keinesfalls völlig undurchführbar.

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Bücherliste

Zeitschriftenartikel

• c't 2001 14 204 Praxis Kryptographie (Auf der Heft CD das Programm CrypTool) www.cryptool.de
• c't 1999 25 288 Der Dialog der Schwestern
• iX 1999 10 166 Krypto-Algorithmen in Perl
• iX 2001 10 092 Von DES zu AES
• iX 2001 09 109 Kryptisch elliptisch Public-Key-Verfahren mit ECC

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Bald ist hier noch etwas mehr zu lesen, wer macht mit im Projekt Krypto am FFB?