Verfügbarkeit: Angewandte Kryptographie | Technische Universität München

Angewandte Kryptographie:

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Bibliographische Detailangaben
Beteiligte Personen:	Ertel, Wolfgang (VerfasserIn), Löhmann, Ekkehard (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	München Hanser [2020]
Ausgabe:	6., aktualisierte Auflage
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Umfang:	239 Seiten Illustrationen, Diagramme
ISBN:	9783446463134 3446463135

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adam_text	1 Elektronisches Bargeld, einerstes Beispiel 15 2 Grundlagen............................................................................................... 21 2.1 Terminologie.......................................................................................................... 21 2.2 Kryptographische Algorithmen............................................................................. 22 2.3 Kryptographische Protokolle................................................................................. 24 2.4 Public-Key-Algorithmen........................................................................................ 24 2.5 Kryptanalyse........................................................................................................... 26 2.6 Sicherheit von Schlüsseln....................................................................................... 27 3 Klassische Chiffren................................................................................. 31 3.1 Verschiebechiffren.................................................................................................. 32 3.2 Multiplikative Chiffren........................................................................................... 33 3.3 Tauschchiffren (Affine Chiffren)............................................................................ 35 3.4 Kryptanalyse monoalphabetischer Chiffren........................................................ 36 3.5 Polyalphabetische Chiffren.................................................................................... 37 3.5.1 37 3.6 Homophone Chiffren................................................................................ Die Vigenère-Chiffre............................................................................................... 38 3.6.1 Der Algorithmus........................................................................................ 38 3.6.2 Kryptanalyse.............................................................................................. 40 3.6.3 Der Kasiski-Test......................................................................................... 40 3.6.4 Der Friedman-Test.................................................................................... 43 Die Enigma............................................................................................................. 45 3.7.1 Kryptanalyse............................................................................................... 48 3.8 Das One-Time-Pad, die perfekte Chiffre............................................................... 52 3.9 One-Time-Pad fast ohne Schlüsseltausch............................................................ 55 3.10 Zusammenfassung................................................................................................ 57 3.7 4 Moderne Blockchiffren........................................................................... 59 4.1 Data-Encryption-Standard DES............................................................................ 59 4.1.1 Übersicht................................................................................................... 61 4.1.2 Eine Runde................................................................................................ 63 4.1.3 Die 16 Teilschlüssel................................................................................... 64 4.1.4 Die Dechiffrierfunktion............................................................................ 64 4.1.5 Sicherheit und Nichtlinearität.................................................................. 66 4.1.6 Sicherheit und Geschwindigkeit.............................................................. 68 4.1.7 Triple-DES.................................................................................................. 68 Advanced-Encryption-Standard AES.................................................................... 68 4.2.1 Die Blockchiffre Rijndael.......................................................................... 69 4.2.2 Die ByteSub-Transformation.................................................................... 70 4.2.3 Die ShiftRow- Transformation.................................................................. 71 4.2.4 Die MixColumn-Transformation.............................................................. 72 4.2.5 Die Schlüsselexpansion............................................................................ 72 4.2.6 Die inverse Chiffre.................................................................................... 73 4.2.7 Geschwindigkeit........................................................................................ 73 4.2.8 Sicherheit................................................................................................... 73 4.2.9 Andere Funktionalitäten.......................................................................... 74 4.3 Betriebsmodi von Blockchiffren............................................................................ 74 4.4 Andere Blockchiffren.............................................................................................. 75 5 Public-Key-Kryptographie...................................................................... 77 5.1 Merkles Rätsel......................................................................................................... 78 5.2 Der RSA-Algorithmus............................................................................................ 79 5.2.1 Der Algorithmus........................................................................................ 80 5.2.2 Sicherheit von RSA.................................................................................... 82 5.2.3 Effiziente Primzahltests............................................................................ 83 5.2.4 Effizienz und Implementierung von RSA................................................ 84 5.2.5 Schnellere Implementierung von RSA..................................................... 85 5.2.6 Angriffe gegen RSA.................................................................................... 86 4.2 5.3 5.4 Angriffe gegen Public-Key-Verfahren.................................................................... 87 5.3.1 Chosen-Ciphertext-Angriff mit Social Engineering................................ 87 5.3.2 Angriffe aufgrund von Seiteneffekten...................................................... 87 5.3.3 Angriffe mit Spezialhardware.................................................................... 89 Schlüsseltausch...................................................................................................... 89 5.4.1 Schlüsseltausch mit symmetrischen Verfahren....................................... 89 5.4.2 Man-in-the-Middle-Angriff...................................................................... 90 տա 5.4.3 Das Interlock-Protokoll............................................................................. 90 5.4.4 Schlüsseltausch mit Quantenkryptographie.......................................... 91 5.5 Der Diffie-Hellman-Algorithmus.......................................................................... 91 5.6 Der ElGamal-Algorithmus..................................................................................... 93 5.7 Algorithmen mit Elliptischen Kurven................................................................... 93 6 Authentifikation und digitale Signatur................................................ 97 Einwegfunktionen und Einweg-Hash-Funktionen............................................... 98 6.1 6.2 6.3 6.4 6.1.1 Passwortverschlüsselung.......................................................................... 100 6.1.2 Der Geburtstagsangriff............................................................................. 100 Zero-Knowledge-Protokolle.................................................................................. 102 6.2.1 Challenge-and-Response......................................................................... 102 6.2.2 Die Idee der Zero-Knowledge-Protokolle................................................ 103 6.2.3 Das Fiat-Shamir-Protokoll....................................................................... 104 Digitale Signaturen................................................................................................ 105 6.3.1 Digital Signature Algorithm (DSA)........................................................... 106 6.3.2 Blinde Signaturen..................................................................................... 107 Digitale Signatur in der Praxis................................................................................ 108 6.4.1 Speichern des geheimen Schlüssels........................................................ 108 6.4.2 Vertrauen in die Software......................................................................... 109 6.4.3 Zusammenfassung.................................................................................... 110 6.5 Das Signaturgesetz.................................................................................................. 111 6.6 Authentifikation mit digitaler Signatur................................................................. 112 6.7 Message-Authentication-Code (MAC).................................................................. 113 6.8 Biometrische Verfahren......................................................................................... 114 7 Public-Key-Infrastruktur........................................................................... 117 7.1 Persönliche Prüfung öffentlicher Schlüssel.......................................................... 117 7.2 Trustcenter.............................................................................................................. 118 7.3 Zertifikatshierarchie............................................................................................... 119 7.4 Web-of- Trust........................................................................................................... 120 7.5 Zukunft................................................................................................................... 8 Public-Key-Systeme................................................................................. 123 8.1 PGP........................................................................................................................... 123 121 8.1.1 Schlüsseltausch mit PGP.......................................................................... 126 8.1.2 Die Big-Brother-Funktion......................................................................... 126 8.1.3 GnuPG....................................................................................................... 127 8.1.4 Angriffe gegen PGP.................................................................................... 128 ίκί Ш ШЯР 8.2 S/MIME und das X.509-Protokoll........................................................................... 130 8.3 OpenPGP versus S/MIME...................................................................................... 131 8.4 Secure shell (SSH)................................................................................................... 131 8.5 Secure socket layer (SSL)........................................................................................ 132 8.6 Virtual Private Networking und IP Security.......................................................... 133 8.7 Der neue Personalausweis...................................................................................... 134 8.7.1 Hoheitliche Funktionen............................................................................ 134 8.7.2 Andere Funktionen................................................................................... 135 8.7.3 Digitale Signatur........................................................................................ 135 8.7.4 Sicherheit des neuen Personalausweises................................................ 136 9 Elektronisches Bargeld........................................................................... 139 9.1 Secret-Splitting....................................................................................................... 9.2 Bit-Commitment-Protokolle.................................................................................. 140 9.3 Protokolle für elektronisches Bargeld.................................................................... 141 10 Elektronische Zahlungssysteme............................................................ 145 10.1 Die Geldkarte.......................................................................................................... 146 10.2 Mondex.................................................................................................................... 147 10.3 Ecash....................................................................................................................... 148 139 10.4 Zahlung per Kreditkarte.......................................................................................... 148 10.4.1 Secure Electronic Transactions (SET) ...................................................... 148 10.4.2 PayPal......................................................................................................... 149 10.4.3 Andere Systeme.......................................................................................... 150 10.5 Zusammenfassung................................................................................................. 150 11 Blockchain-Technologie und Bitcoin..................................................... 151 11.1 Ein einführendes Beispiel....................................................................................... 151 11.2 Vom virtuellen verteilten Kassenbuch zu Bitcoin................................................ 153 11.3 Authentizität der Nachricht................................................................................... 153 11.4 11.5 Berechnung des Kontostandes.............................................................................. 154 Bestätigung der Zahlung durch die Mehrheit der Teilnehmer............................. 154 11.6 Worin besteht das mathematische Rätsel?............................................................ 155 11.7 Was sind die Eingabedaten in die Hash-Funktion?............................................. 156 11.8 DieBlockchain........................................................................................................ 156 11.9 Wie sieht ein Block bei Bitcoin aus?...................................................................... 158 11.10 Der Blockheader..................................................................................................... 158 11.11 Wie wird die Gültigkeit eines Blocks überprüft?................................................... 159 11.12 Die Arbeit eines Miners: Proof of Work (PoW)...................................................... 159 wit# 11.13 Steuerung der Höhe des Schwellwertes ............................................................... 160 11.14 Das Rennen um die längste Kette.......................................................................... 161 11.15 Die Geschichte von Bitcoin.................................................................................... 161 11.16 Gibt es bei der Kryptowährung Bitcoin eine Inflation?........................................ 162 11.17 Ökologische Aspekte des Bitcoin-Systems (Stromverbrauch)............................. 162 11.18 Public-Key-Infrastruktur versus Blockchain......................................................... 164 12 Politische Randbedingungen................................................................. 167 12.1 Starke Kryptographie und der Lauschangriff....................................................... 167 12.2 US-Exportgesetze................................................................................................... 169 13 Sicherheitslücken in der Praxis............................................................. 171 Anhang................................................................................................................ 175 A Arithmetik auf endlichen Mengen..........................................................175 A.l Modulare Arithmetik.............................................................................................. 175 A.2 Invertierbarkeit in Zn.............................................................................................. 178 A.3 Der Euklidische Algorithmus................................................................................. 180 A.4 Die Eulersche φ-Funktion..................................................................................... A.5 Primzahlen.............................................................................................................. 185 A.5.1 A. 6 183 Primzahltests............................................................................................. 186 Der endliche Körper GF (28) .............................................................................. 190 A.6.1 Addition..................................................................................................... 190 A.6.2 Multiplikation............................................................................................. 190 A.6.3 Polynome mit Koeffizienten in GF (28) .................................................... 191 В B. l B.2 Erzeugen von Zufallszahlen....................................................................195 Pseudozufallszahlengeneratoren....................................................................... 197 B.l.l Lineare Schieberegister mit Rückkopplung............................................ 198 B.l.2 Stromchiffren............................................................................................. 200 Echte Zufallszahlen................................................................................................ 201 B.2.1 Der Neumann-Filter.................................................................................. 201 B.3 Zusammenfassung................................................................................................ 203 C Lösungen zu den Übungen.....................................................................205 Literatur...............................................................................................................227 Index 235 m
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Teilbibliothek Mathematik & Informatik

Bestandsangaben von Teilbibliothek Mathematik & Informatik
Signatur:	0104 DAT 465f 2001 A 13448(6) Lageplan
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Teilbibliothek Chemie, Lehrbuchsammlung

Bestandsangaben von Teilbibliothek Chemie, Lehrbuchsammlung
Signatur:	0303 DAT 465f 2012 L 1132(6) Lageplan
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