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Cryptografie
Dokument im BabingtonVerschwörung mit dem Code oben. Maria I. von Schottland nahm den Vorschlag an Elisabeth I. von England töten. Teilweise auf Grund dieses Dokuments wurde sie verurteilt und hingerichtet 1587.

Das Kryptographie (von Altgriechisch, kruptós "versteckt" und γράφειν Graphein "Schreiben") befasst sich mit Techniken zum Verbergen oder Verschlüsseln von Übertragungen Information, dass es für a Kryptoanalytiker, eine Person, die Zugriff auf die Kanal zwischen Sender und Empfänger und kann so gewissermaßen „mithören“, dass aus den transportierten Daten nicht mit vertretbarem Aufwand abgeleitet werden kann, welche Informationen vom Sender gesendet wurden und welche Parteien beteiligt waren. Kryptographie wird verwendet, um Daten zu übertragen, die von anderen Parteien nicht gelesen werden sollen. Nur der Empfänger – und ggf. auch der Sender – verfügt über den richtigen Schlüssel, um die zu entschlüsselnden Daten in ihrer ursprünglichen Form wiederherzustellen.

Konzepte

Verschlüsselung ist der Verschlüsseln oder verschlüsseln der Nachricht. Gegenkryptanalyse[1] besteht darin, schwache Verschlüsselung zu stärken, Entschlüsselung ist die Entschlüsselung. Untersuchung gebraucht Algorithmen heiß Kryptoanalyse. Die klassische Kryptographie ist unterteilt in Ersatzverschlüsselung und Transpositionsverschlüsselung und in geringerem Maße Verschleierung Verschlüsselung. Letzteres wird normalerweise unter Steganographie. Die moderne Kryptographie ist unterteilt in symmetrisch und asymmetrische Kryptographie. Die immer noch gültigen Faustregeln zum Aufbau eines kryptographischen Algorithmus wurden geschrieben von Auguste Kerckhoffs.

Geschichte

Klassische Kryptographie

Ein Beispiel für eine Verschlüsselung: Caesars Rotation, bei der alle Buchstaben drei Buchstaben verschieben shift

Kryptographie geht auf das Alte zurück Ägypten; bestimmte entdeckte Gräber haben anomale Hieroglyphen. Es ist wahrscheinlich, dass dies dazu gedacht ist, Nachrichten zu verschleiern. Auch in der Kamasutra Kryptographie auftritt. Wir wissen vom griechischen Schriftsteller Lysander, dass zur Zeit des Alexander der Große das Skytale war im Einsatz. Es stammt aus der Zeit Cäsars Caesar-Figur, ein Beispiel für a Ersatzfigur. Diese Art der Verschlüsselung kann gebrochen werden Frequenzanalyse, die in Schriften arabischer Gelehrter erwähnt wird, wie z Al-Kindi.

Das berüchtigtste Beispiel für (schlechte) Kryptographie stammt aus der Babington-Verrat. Das Geheimnis von geheim Anthony Babington und seine Gefährten wurden gebrochen von Thomas Philippe. Teilweise deswegen, Maria I. von Schottland wegen Hochverrats verurteilt. Es Großer Geheimcode Ludwigs XIV und die Geheimnisse von Johannes Trithemius blieb jedoch lange ununterbrochen. Es Voynich-Manuskript ist noch nicht entziffert.

runden 1585 schrieb der französische Diplomat Blaise de Vigere es Traicte de Chiffres in dem er über das später nach ihm benannte erklärt Vigenère-Figur. Dieses polyalphabetische Verschlüsselung war eine deutliche Verbesserung gegenüber den bisher verwendeten Ersatzfiguren aber wenig gebraucht, sehr umständlich; Codebücher in Kombination mit homophoner Substitution sind seit langem die am weitesten verbreitete Form der Verschlüsselung.

Im 18. Jahrhundert war jeder Europäer Supermacht einen eigenen sogenannten "Black Room", eine Art Geheimdienst wo ein Team von Codeknackern geheime Nachrichten entschlüsselte. Kryptographie spielte eine wichtige Rolle in einer Reihe von Schlachten in der Spanischer Unabhängigkeitskrieg. George Scovell entschlüsselte die Kommunikation von Napoleons Truppen und gab den Truppen des Herzogs von Wellington Vorkenntnisse über bevorstehende Aktivitäten.

Kryptographie wurde populär gemacht von Edgar Allan Poe wer ist wissen in Alexanders wöchentlicher Messenger ausgemacht. Später schrieb er Der Goldkäfer, das erste Beispiel für Kryptographie in der Fiktion. Arthur Conan Doyle lässt sein Sherlock Holmes löse auch ein kryptografisches Rätsel in die geschichte der tanzenden männer. Außerdem gebraucht Jules Verne in seinem Mathias Sanddorf eine Methode bekannt als Rotationsgitterverschlüsselung. Zuletzt verwendet Dan Brown Kryptographie in beiden Der da vinci code wie in Das Juvenal-Dilemma.

Der Aufstieg der Massenkommunikation

Mit dem Aufkommen der elektrischen Telegraph im 1843 Auch die breite Öffentlichkeit interessierte sich für Chiffren, um zu verhindern, dass der Operator alle Details der Nachricht mitliest. Die Ankunft der Radio runden 1900 erleichterte dem Militär das Versenden von Nachrichten über weite Strecken, erforderte aber auch eine Verbesserung der Verschlüsselung, da der Feind jederzeit belauschen konnte.

Zeigerzahlen sind bis zum Kalter Krieg im Einsatz gewesen. In dem Erster Weltkrieg verwendet wurde, zum Beispiel ADFGX-Bewertung in dem Zweiter WeltkriegGitterschloss 44 und im Kalten Krieg es VIC-Bewertung. Wir kennen es auch aus dem Ersten Weltkrieg Zimmermann-Telegramm.

Seit dem Zweiten Weltkrieg, Rotormaschinen modisch. Die bekannteste Codiermaschine ist die in 1920 im Deutschland entwickelt Rätsel. Schließlich wurde der Code des Enigma von den PolierenBiuro Szyfrow und der britischGCHQ durch Verwendung von (Vorläufern) der Computer (siehe auch bombe). Der englische Mathematiker Alan Turing spielte dabei eine wichtige Rolle. Er bewies, dass die astronomische Zahl der Zahlenalphabete auf magere mehr als 2 Millionen Möglichkeiten reduziert werden kann (siehe Rätsel). Die Entschlüsselung des Enigma-Codes hat die Niederlage der Deutschen beschleunigt.

Hitlers Der Generalstab verwendete eine kompliziertere Rotormaschine, die Lorenz-Maschine. Dies war keine Verschlüsselungsmaschine, sondern eine Maschine, die pseudozufällige Schlüssel für das Vernam-System für das Telex erzeugen konnte, hergestellt von der Firma Lorenz. Ein schwerwiegender Fehler beim erneuten Senden einer nicht empfangenen Nachricht ermöglichte es einem genialen britischen Codebrecher, dem System der Maschine auf den Grund zu gehen und eine Maschine zu bauen, die genau das gleiche tat. Das Problem war immer noch die Einstellung. Die Engländer bauten deshalb eine elektronische Maschine, die Kolossder die Arbeit innerhalb weniger Stunden erledigen konnte. Dies war auch der erste Computer, der zwei Jahre vor dem berühmten amerikanischen ersten Computer, dem ENIAC, erbaut wurde. Nach der Landung in der Normandie waren die Deutschen gezwungen, alle ihre Nachrichten radiographisch über die Lorenz zu senden, da alle Festnetzanschlüsse bombardiert oder sabotiert worden waren. Dadurch erhielten die Alliierten sehr wichtige Informationen.

Verschiedene Versionen der Enigma-Maschine auf der Nationales Kryptologisches Museum

Eine einfache Form der Kryptographie besteht darin, eine Fremdsprache zu sprechen. Diese Methode wird hauptsächlich informell verwendet, beispielsweise von Eltern, um etwas zu sagen, was die Kinder nicht hören dürfen. Auch für den militärischen Einsatz hat sich diese Methode bewährt: die Vereinigte Staaten benutzt Navajo, ein amerikanische UreinwohnerSprache, im Krieg gegen Japan. Sie hatten einem Team von Navajos beigebracht, die Funksprüche in ihrer eigenen Sprache zu übermitteln.

Zeitgenössische Zeit

Mit dem Aufkommen des Computers wurde es möglich, sehr schnell und mit einer sehr großen Anzahl möglicher Schlüssel zu verschlüsseln. Es wurde versucht, zu einem Standard zu gelangen, und dieser wurde zu einem der wichtigsten Standards DESAlgorithmus, ein Nachfolger des Luzifer-Algorithmus von IBMDie Weitergabe der Schlüssel stellte sich bei der häufigen Verwendung der Computerverschlüsselung als Problem heraus. Bei wichtigen Organisationen war dies lange Zeit per Kurierdienst erzwungen. Whitfield Diffie und Martin Hellmann gemeinsam entwickelt im Vereinigte Staaten es Diffie-Hellman-Schlüsselaustauschprotokoll, was auch bei Abhören der Kommunikation auf sichere Weise vollständig elektronisch erfolgen kann. Damit legten sie den Grundstein für die asymmetrische Kryptographie mit öffentliche Schlüssel.

Moderne Verschlüsselungsverfahren lassen sich in zwei Gruppen einteilen:

  1. Symmetrische Kryptographie hat den Vorteil, dass es relativ schnell ausgeführt werden kann, aber den Nachteil, dass beide Endpunkte im Besitz des gleichen Schlüssels sein müssen. Dieser Schlüssel wird sowohl für die Verschlüsselung als auch für die Entschlüsselung verwendet. Das große Problem bei dieser Methode ist, wie dieser Schlüssel auf sichere Weise ausgetauscht werden kann.
  2. Asymmetrische Kryptographie arbeitet mit einem geheimen und einem öffentlichen Schlüssel. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass der geheime Schlüssel nicht ausgetauscht werden muss, während der öffentliche Schlüssel allgemein bekannt ist. Nachteilig ist jedoch, dass diese Methode relativ langsam (berechnet) ist und daher ein Computer für die Nutzung unabdingbar ist.

In der Praxis wird häufig ein Hybridsystem verwendet. Der Großteil der Kommunikation erfolgt mit symmetrischer Verschlüsselung. Der dazu benötigte Schlüssel wird mit asymmetrischer Verschlüsselung ausgetauscht.

DES ist ein Beispiel für symmetrische Verschlüsselung. RSA ist ein Beispiel für eine asymmetrische Verschlüsselung. Diese Methode macht sich die Tatsache zunutze, dass für die Zerlegung von Zahlen im Primzahlen Bei ausreichend großen Primzahlen ist keine schnelle Methode bekannt. (Siehe auch: Berechenbarkeit, Komplexitätsgrad, Datenkompression). Ein weiteres asymmetrisches Kryptosystem ist Elgamal.

Das Programm PGP (Ziemlich gute Privatsphäre) von Philipp Zimmermann bietet ein solches Verschlüsselungsverfahren mit öffentlichem Schlüssel jedem an, der Zugang zu einem PC hat. In PGP wird der langsame RSA-Algorithmus verwendet, um einen Schlüssel auszutauschen, wonach die eigentliche Nachricht mit einem schnell wirkenden symmetrischen Algorithmus gesendet wird. Es Öffentlicher Schlüssel (Public Key)-Konzept ermöglicht es jedem, eine verschlüsselte Nachricht zu erstellen, die nur der rechtmäßige Besitzer besitzt, der den zugehörigen Entschlüsselungsschlüssel besitzt (der Privat Schlüssel, privater Schlüssel) gelesen werden.Quantenkryptographie ist die jüngste Entwicklung in der Kryptographie, befindet sich jedoch noch in der Entwicklungsphase.

Streichhölzer

Verschiedene Organisationen[2] Kryptographie-Beteiligte veranstalten jährlich Wettbewerbe wie die Nationales Verbindungssicherheitsbüro mit dem Weihnachtsrätsel[3][4] es GCHQ mit der Code-Cracking-Challenge.[5][6] und der Kryptos Herausforderung.[7]

Verwendung für kriminelle Zwecke

Regierungen betrachten den Einsatz von Verschlüsselungsverfahren oft mit Argwohn. Die Verschlüsselung kann für illegale Zwecke verwendet werden, wie z Terrorismus, Drogenhandel und Steuerhinterziehung. Es ist daher nicht überall legal, es zu verwenden.[8][9]

Bestimmten Quellen zufolge enthalten viele im Handel erhältliche Software auf Anfrage offizieller Stellen eine "Hintertür“, wodurch der eigene Geheimdienst die Daten lesen kann.[10][11][12]

Literatur

  • Schmied, Laurence Dwight (1943) Kryptographie. Die Wissenschaft des geheimen SchreibensDover-PublikationenISBN 0-486-20247-X
  • Paar, Christof und Pelzl, Jan (2009) Kryptographie verstehen: Ein Lehrbuch für Studenten und Praktiker Jumper ISBN 978-3642041006
  • Gaines, Helen Fouché ([1939]1956) Kryptoanalyse. Eine Studie der Chiffre und ihrer LösungDover-PublikationenISBN 0-486-20097-3
  • Kahn, David ([1967]1996) Die Codebrecher. Die umfassende Geschichte der Geheimkommunikation von der Antike bis zum Internet. Schreiber ISBN 0-684-83130-9
  • Damen, G. H. T., Goossens, R. W. M., Hofman, A., Verheul, E. & de Vries, L. J. T. (2000) Kryptographie in der Praxis Informationssicherheits-Praxisserie ISBN 90-440-0047-0

Verweise

  1. ↑Gegenkryptanalyse
  2. ↑(und) pdf-DokumentKarriere in Kryptologie, Codes, Code-Breaking und Verschlüsselung ed.ac.uk (archiviert)
  3. ↑Gemütliches Krypto-Hacking mit dem AIVD Weihnachtsrätsel
  4. ↑NBV Weihnachtspuzzle 2013 aivd.nl (archiviert)
  5. ↑GCHQ-Cracking-Challenge enthüllt britisches Talent
  6. ↑tmpw
  7. ↑(und) Kryptos cwu.edu (archiviert)
  8. ↑Geheimcode verboten, www.nrc.nl
  9. ↑Die Aufregung um CryptoPhone ist ein Sturm im Wasserglas, www.agconnect.nl
  10. ↑Wir müssen über mathematische Hintertüren in Verschlüsselungsalgorithmen sprechen, www.theregister.co.uk, 15.12.2017
  11. ↑Eine Geschichte der Hintertüren, blog.cryptographyengineering.com, 20.07.2015
  12. ↑Sollten Unternehmen gezwungen sein, Verschlüsselungs-Backdoors in ihre Dienste einzubauen?, newatlas.com, 28.03.2017

Siehe auch

Externe Links

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