Availability: Kryptographie | Technische Universität München

Kryptographie: Grundlagen, Algorithmen, Protokolle

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Bibliographic Details
Main Author:	Wätjen, Dietmar (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Wiesbaden Springer Vieweg [2018]
Edition:	3., aktualisierte und erweiterte Auflage
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adam_text	Inhaltsverzeichnis 1 Grundlagen 1 LI Erste Grundbegriffe.................................................... 1 1.2 Kryptographische Systeme............................................... 3 1.3 Informationstheoretische Grundlagen.....................................4 1.4 Komplexität von Berechnungen.......................................... 11 2 Klassische kryptographische Verfahren 15 2.1 Transpositionschiffren................................................ 15 2.2 Chiffren mit einfacher Substitution................................... 17 2.3 Chiffren mit homophoner Substitution.................................. 21 2.4 Chiffren mit polyalphabetischer Substitution.......................... 23 2.5 Chiffren mit Polygramm-Substitution .................................. 32 2.6 Produktchiffren und Rotormaschinen.................................... 34 3 Zahlentheoretische Grundlagen 37 3.1 Modulare Arithmetik............................................... 37 3.2 Bestimmung des modularen Inversen................................. 41 3.3 Lösen modularer Gleichungen....................................... 47 4 Blockchiffren und ihre Betriebsarten 51 4.1 Der DES........................................................... 51 4.2 IDEA.............................................................. 60 4.3 Betriebsarten .................................................... 64 5 Exponentiationschiffren und das RSA-Public-Key-Kryptosystem 71 5.1 Exponentiationschiffren............................................... 71 5.2 Public-Key-Kryptosysteme.............................................. 73 5.3 Das RSA-Verfahren..................................................... 77 5.4 Erzeugung großer Primzahlen........................................... 81 5.5 Sicherheitsüberlegungen für das RSA-Verfahren......................... 84 6 Hashfunktionen 93 6.1 Hashfunktionen und Signaturen......................................... 93 6.2 Kollisionsfreie Hashfunktionen........................................ 95 6.3 Der Geburtstagsangriff................................................ 97 6.4 Von Kompressions- zu Hashfunktionen................................... 99 6.5 Hashfunktionen aus Kryptosystemen.....................................102 6.6 MD5, SHA-1, SHA-384 und SHA-512.......................................103 6.7 Message Authentication Codes (MACs)...................................109 Inhaltsverzeichnis xii 7 Diskreter Logarithmus und kryptographische Anwendungen 113 7.1 Primitive Wurzeln und der diskrete Logarithmus.......................113 7.2 ElGamal-Public-Key-Verschlüsselungsverfahren.........................122 7.3 ElGamal-Public-Key-Signaturverfahren.................................127 7.4 Digital Signature Algorithm (DSA)....................................133 7.5 Zeitstempel bei Signaturverfahren....................................136 7.6 Eine weitere Hashfunktion............................................138 8 Schlüsselaustausch und Zertifikate 141 8.1 Schlüsselaustausch nach Diffie und Hellman.........................141 8.2 Vertrauenswürdige Instanzen und Zertifikate..........................143 8.3 Station-to-Station-Protokoil.........................................149 8.4 MTLProtokolle......................................................151 8.5 Selbst-zertifizierende Schlüssel.....................................153 8.6 Konferenzschlüssel................................................. 157 8.7 Quantenkryptographie............................................... 161 9 Quadratische Reste und das Rabin-Public-Key-Kryptosystem 165 9.1 Quadratische Reste...................................................165 9.2 Quadratwurzeln.......................................................167 9.3 Rabin-Public-Key-Verschlüsselungsverfahren...........................172 9.4 Rabin-Public-Key-Signaturverfahren...................................175 10 Kryptographische Protokolle 177 10.1 Mentales Pokern......................................................177 10.2 Vergessliche Übertragung.............................................181 10.3 Protokoll zum Alters vergleich ......................................194 10.4 Protokolle für Auktionen und Geschäfte...............................196 10.5 Elektronisches Geld (E-Cash)....................................... 200 10.6 Ein Protokoll für Wahlen.............................................207 11 Zero-Knowledge-Protokolle 215 11.1 Einführung und Definitionen..........................................215 11.2 Beweissystem für quadratische Reste..................................219 11.3 Beweissystem für diskrete Logarithmen................................229 11.4 NP-Vollständigkeit............................................... 231 11.5 Zero-Knowledge-Protokolle für graphentheoretische Probleme...........232 12 Der Advanced Encryption Standard 239 12.1 Mathematische Grundlagen.............................................239 12.2 Bezeichnungen........................................................242 12.3 Beschreibung der Chiffrierfunktion...................................244 12.4 Beschreibung der Dechiffrierfunktion.................................250 13 Der Galois-Counter-Modus (GCM) 255 13.1 Der Körper GF(2128)................................................ . 255 13.2 Weitere GCM-Funktionen ............................................257 Inhaltsverzeichnis xm 13.3 Ein- und Ausgabedaten von GCM..........................................259 13.4 Authentifizierte Verschlüsselung..................................... 259 13.5 Authentifizierte Entschlüsselung.......................................261 14 Kryptosysteme mit elliptischen Kurven 263 14.1 Elliptische Kurven.....................................................263 14.2 Kryptosysteme mit elliptischen Kurven..................................273 15 Identifikationsverfahren 279 15.1 Einführung.............................................................279 15.2 Das Schnorr-Identifikationsverfahren...................................280 15.3 Das Okamoto-Identifikationsverfahren...................................286 15.4 Das Guillou-Quisquater-Identifikationsverfahren........................290 15.5 Umwandlung von Identifikations- in Signatur verfahren..................293 16 Secret-Sharing und gruppenorientierte Kryptographie 295 16.1 Threshold-Secret-Sharing...............................................296 16.2 Bedingt sicheres Schwellenwertverfahren................................304 16.3 Nicht-interaktive Verifizierung von Shares.............................309 16.4 Schwellenwertverschlüsselung...........................................314 16.5 Schwellenwertsignaturen................................................324 17 Kryptographie-Infrastruktur im Internet 331 17.1 Pretty Good Privacy (PGP)..............................................331 17.2 Rechtliche Regelungen zur Kryptographie-Infrastruktur..................335 17.3 TLS und IPSec ....................................................... 337 17.4 Key-Escrow-Systeme.....................................................341 Anhang: Häufigkeitstabellen 349 Literaturverzeichnis 353 Index 365
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