Elemente der Kryptographie

Symmetrische Kryptographie

Verschlüsselung und Entschlüsselung erfolgt mit dem gleichen Algorithmus und Schlüssel.

Einwegfunktion

Die Berechnung der Einwegfunktion ist einfach, die Umkehrung der Funktion sehr schwer. (-> Zerbrechen eines Tellers). Mathematisch gesehen gibt es keinen Beweis für die Existenz von Einwegfunktionen

Bei der Einwegfunktion mit Hintertür kann die Funktion selbst leicht berechnet werden, die Umkehrfunktion sehr schwer, aber mit Hilfe eines «Geheimnisses» doch leicht berechnet werden (-> Auseinandernehmen einer Uhr und Zusammensetzen mit Hilfe eines Planes).

Einweg Hashfunktion

Aus einem String mit variabler Größe wird in einen Ausgabestring mit fixer (und meist kürzerer) Länge (Hashwert) berechnet. Bei Ausreichender Länge des Hashwertes kann man mit großer Wahrscheinlichkeit kaum gleiche Ergebnisse erzeugen. Verwendung für Berechnung eines Fingerabdrucks.

Public-Key Kryptographie

Die Verschlüsselung erfolgt mit einem öffentlichen Schlüssel, die Entschlüsselung mit dem dazugehörigen privaten Schlüssel.

Hybride Kryptographie

Die Algorithmen mit symmetrischer Verschlüsselung sind wesentlich schneller, als die Algorithmen zur Verschlüsselung mit einem Public-Key. Außerdem ist die Public-Key Kryptographie anfällig gegen «chosen-plaintext»-Angriffe.

In der Praxis wird der (seltene) Austausch der symmetrischen Schlüssel mit Hilfe von öffentlichen Schlüssel bewerkstelligt. Dann wird mit den (schnelleren) symmetrischen Algorithmen weitergearbeitet.

Digitale Signaturen