WikiDer > Perfektes Vorwärtsgeheimnis

(Perfekte) Vorwärtsgeheimnis (oder PFS) ist in der Kryptographie eine Eigenschaft, die sicherstellt, dass bei einem bestimmten Schlüssel von einem Kommunikationskanal kompromittiert ist, können die vorherigen Schlüssel nicht abgeleitet werden. Infolgedessen ist das Vorstehende Mitteilungen auch nicht störend. Ein Schlüssel könnte beispielsweise kompromittiert werden, wenn ein Richter seine Herausgabe anordnet oder ein Angreifer in einen Computer einbricht.

Geschichte

PFS wurde erstmals vorgestellt^[1] durch Diffie, Van Oorschot und Wien, und wurde verwendet, um eine Eigenschaft von zu definieren Station-zu-Station-Protokoll (STS), wobei die langfristigen Geheimnisse private Schlüssel sind.

PFS wurde auch verwendet^[2] um die analoge Eigenschaft von zu finden Passwort authentifizierter Schlüsselübereinstimmung Protokolle, bei denen das Langzeitgeheimnis ein gemeinsames ist Passwort ist.

Anhang D.5.1 von IEEE 1363-2000 erörtert die zugehörigen eine Feier- und Zweiparteien-Forward-GeheimhaltungEigenschaften verschiedener Standard-Schlüsselübereinstimmungsschemata.

Weiterleitung der Geheimhaltung eines Sitzungsschlüssels

Alice und Bob zusammen sind der Sitzungsschlüssel ${displaystyle k}$ einverstanden. Jetzt wollen sie die Geheimhaltung der Nachrichten, die sie senden. Sie wählen die Taste k für die erste Nachricht, für die 2^e Botschaft ${Anzeigestil h(k)}$, für die n^e Botschaft ${Anzeigestil h^{n}(k)}$. ${displaystyle h}$ ist eine Hash-Funktion, die folgende Anforderungen erfüllt:

Ein Weg: Für den Fall, dass ${displaystyle k}$ kann aus einem gegebenen berechnet werden ${Anzeigestil h(k)}$, das ganze System ist unsicher. Alle bisherigen Schlüssel können dann einfach berechnet werden.

Kollisionssicherheit: Sie möchten, dass jedes Mal einzigartige neue Schlüssel aus der Hash-Funktion kommen, wenn ${Anzeigestil h^{x}(k)=h^{x n}(k)}$ die Tastenfolge wiederholt sich immer wieder, Sie können dann ${Anzeigestil h^{xnk}(k)}$ außer Nachricht ${displaystyle xnk}$ ebenfalls ${displaystyle xk}$ entschlüsseln.

Auf diese Weise erzeugt die Hash-Funktion immer einen neuen Schlüssel, der alte kann nicht aus einem neuen Schlüssel berechnet werden.

Außerdem ist es wichtig, dass sie den alten Schlüssel löschen, wenn sie ihn behalten, kann eine Person, die sich in den Computer hackt, immer noch alle Schlüssel erhalten.

Protokolle

IPsec

IPsec hat PFS als Option, es verwendet das OAKLEY-Schlüsselaustauschprotokoll (RFC 2412^[3]), die wiederum die Diffie-Hellman-Schlüsselaustauschprotokoll.

SSH

SSH^[4] Verwendet Diffie-Hellman Schlüsselbörsen, die sich um PFS kümmern. SSH-Sitzungen, die aus einem Diffie-Hellman-Schlüsselaustausch (RFC 4253^[5]) sind daher sicher, auch wenn später ein privater Schlüssel entdeckt wird. Allerdings nicht, wenn der Sitzungsschlüssel veraltet ist. Aus diesem Grund verfügt SSH über eine perfekte Vorwärtsgeheimnis.

Für den Fall, dass Diffie-Hellman-Parameter abgerufen werden, kann natürlich auch der Sitzungsschlüssel abgerufen werden, diese Daten sollten jedoch nach Abschluss des Schlüsselaustauschs gelöscht werden. Diese sollten also nicht versehentlich auf einer Auslagerungsdiskette gespeichert werden.

OpenPGP

OpenPGP ermöglicht Benutzern eine sichere Kommunikation, häufig per E-Mail. Jeder Benutzer hat einen privaten Schlüssel und einen öffentlichen Schlüssel, den jeder kennt, dieser öffentliche Schlüssel ist in der Regel lange gültig und auf einer Website oder einem Schlüsselserver zu finden. Bei E-Mail ist die Wahrung des Weiterleitungsgeheimnisses jedoch wesentlich schwieriger, da keine direkte Verbindung zwischen Sender und Empfänger besteht.

Es gibt jedoch einen Entwurf, um PFS zum Protokoll hinzuzufügen.^[6] Die Idee ist, dass Schlüssel generiert werden, die nur eine begrenzte Lebensdauer haben und die unter einer sogenannten Langzeitsignatur zusammengefasst werden. Ein abgelaufener privater Schlüssel muss nach Ablauf der Lebensdauer gelöscht werden, sonst kann ein Angreifer noch alle Nachrichten abrufen. Das Problem liegt vor allem darin, wie dies in einem Mailclient richtig, einfach und flexibel gehandhabt werden kann.

Off-the-Record-Messaging

Off-the-Record-Messaging, ein kryptografisches Protokoll und Bibliothek für alle Arten von Instant Messaging-Clients, bietet perfekte Forward-Geheimhaltung sowie verweigernde Verschlüsselung. Um PFS zu erreichen, wird es Diffie-Hellman-Schlüsselaustauschprotokoll benutzt.^[7]

Transportschichtsicherheit

In der Theorie, Transportschichtsicherheit wählen seit SSLv3 eine adäquate Verschlüsselung, aber in der täglichen Praxis verweigern viele Implementierungen die Bereitstellung von PFS oder bieten es nur mit sehr geringer Verschlüsselung an.^[8]