faecher:informatik:oberstufe:kryptographie:chiffrendesign:start

Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen der Seite angezeigt.

Link zu der Vergleichsansicht

Beide Seiten, vorherige Überarbeitung Vorherige Überarbeitung
Nächste Überarbeitung
Vorherige Überarbeitung
faecher:informatik:oberstufe:kryptographie:chiffrendesign:start [29.03.2022 19:17] – [Angewandte Operationen] sbelfaecher:informatik:oberstufe:kryptographie:chiffrendesign:start [01.04.2022 09:13] (aktuell) – [Tabelle] sbel
Zeile 40: Zeile 40:
 ===== Angewandte Operationen ===== ===== Angewandte Operationen =====
  
-Oft wird vermutet, dass moderne Verschlüsselungsverfahren komplizierte Mathematische Funktionen verwenden - das ist bei praktisch allen modernen Verfahren nicht der Fall. Die Verfahren operieren auf Blöcken von Bits, es kommen daher praktisch nur Bit-Operationen und deren Kombinationen zum Einsatz:+Oft wird vermutet, dass moderne Verschlüsselungsverfahren komplizierte mathematische Funktionen verwenden - das ist bei praktisch allen modernen Verfahren nicht der Fall. Die Verfahren operieren auf Blöcken von Bits, es kommen daher praktisch nur Bit-Operationen und deren Kombinationen zum Einsatz:
  
-^ Zeichen ^ Name ^ Beispiel ^ +^ Zeichen    ^ Name                ^ Beispiel                     
-|⊕ |exklusives Oder | 1110 ⊕ 1011 0101 +''''      | exklusives Oder     11100 '''' 10110 01010    
-|+  |Addition | 1110 + 1011 = 1001 | +''+''      | Addition            | 1110 ''+'' 1011 = 1001       
-|-  |Subtraktion |1110 - 1011 = 0011 | +''''     | Subtraktion         | 1110 ''-'' 1011 = 0011       
-\<\< |Linksverschiebung |110 << = 1000  |+''< <''    | Linksverschiebung   1100 ''< <''= 1000        | 
 +| ''< < <''  | Linksrotation       | 1110 ''< < <'' 2 = 1011      | 
 +| ''> >''    | Rechtsverschiebung  | 1110 ''> >'' 2 = 0011        | 
 +| ''> > >''  | Rechtsrotation      | 1110 ''> > >'' 2 = 1011      | 
 +| ''∨''      | Oder                | 1110 ''∨'' 1011 = 1111       | 
 +| ''∧''      | Und                 | 1110 ''∧'' 1011 = 1010       | 
 +| ''||''     | Konkatenation       | 1110 ''||'' 1011 = 11101011  |
  
-<<<+===== Konfusion und Diffusion =====
  
-Linksrotation+  * Zu verschlüsselnde Daten müssen unkenntlich gemacht werden: **Konfusion** 
 +  * Zu verschlüsselnde Daten müssen vermischt werden: **Diffusion**
  
-1110 <<< 2 = 1011+Das Problem besteht natürlich auch darin, das auf eine solche Weise zu tun, dass der Vorgang bei Kenntnis des korrekten Schlüssels umkehrbar ist.  
  
->>+Zur Konfusion kommen häufig sogenannte S-Boxen zum Einsatz ([[wpde>S-Box]]), oft handelt es sich hierbei einfach um Ersetzungstabellen, die bestimmte Eingabebitfolgen in aus der S-Box abzuleitende Ausgabebitfolgen transformieren.
  
-Rechtsverschiebung+===== Rundenprinzip und Schlüsselaufbereitung =====
  
-1110 >> 2 = 0011+Um Speicherplatz zu sparen, arbeiten alle bekannten symmetrischen Blockchiffren nach dem Rundenprinzip. Eine Verschlüsselung wird dabei in Teilschritte (Runden) aufgeteilt, die im Wesentlichen identisch ablaufen. 
  
->>>+In jeder Runde kommen normalerweise 3 Operationen zum Einsatz: 
  
-Rechtsrotation+  * Konfusion (S-Box) 
 +  * Diffusion 
 +  * Einbringen eines "Rundenschlüssels" mit einer Bitoperation
  
-1110 >>> 2 = 1011 +Um für jede Runde einen Rundenschlüssel zur Verfügung zu stellen, muss aus dem eigentlichen Schlüssel meist mehr Schlüsselmaterial erzeugt werden, als die Länge des eigentlichen Schlüssels hergibt, diesen Vorgang nenn man **Schlüsselaufbereitung**.
- +
-∨ +
- +
-Oder +
- +
-1110 ∨ 1011 = 1111+
  
 +So benötigt man bei DES insgesamt 768BitsSchlüsselmaterial, da DES 16 Runden vorsieht und in jeder Runde ein 48Bit Schlüssel Eingang findet. Die Schlüssellänge eines DES Schlüssels ist jedoch nur 56Bit - es ist also ein Verfahren nötig, wie aus den 56bit des Schlüssels die benötigten 16 Subschlüssel der Länge 48Bit erzeugt werden können.
  
  • faecher/informatik/oberstufe/kryptographie/chiffrendesign/start.1648574237.txt.gz
  • Zuletzt geändert: 29.03.2022 19:17
  • von sbel