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Das one-time Pad Klartext a 1 a 2... a n Schlüssel k 1 k 2... k n Nach Gilbert S. Vernam - Allgemein Input Verarbeitung Output Geheimtext a 1 +k 1...

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2 Das one-time Pad Klartext a 1 a 2... a n Schlüssel k 1 k 2... k n Nach Gilbert S. Vernam - Allgemein Input Verarbeitung Output Geheimtext a 1 +k 1... a n +k n

3 Das one-time Pad Praktisches Beispiel Klartext (binär) Schlüssel (binär) Input Verarbeitung Output Geheimtext (binär) Binärrechnung mit XOR 0 0 = = = = 0

4 Das one-time Pad Vor- und Nachteile Vorteile: - Einfache Verarbeitung – ideal für den Computer, da es binär arbeitet. - Leicht verständlich. - Absolut sicher. Nachteile: - Der Schlüssel muss mindestens so lang sein wie der Klartext. - Erschwerter Schlüsseltausch

5 Das one-time Pad Programmbeispiel: Hyroglyphica ASCII - Tabelle ZeichenASCII-CodeZeichenASCII-Code A65N78 B66O79 C67P80 D68Q81 E69R82 F70S83 G71T84 H72U85 I73V86 J74W87 K75X88 L76Y89 M77Z90

6 Das one-time Pad Programmbeispiel: Hyroglyphica rot grün blau A = 65 A = = = = 145 Vorherige Farbe: Neue Farbe:

7 Hyroglyphica Ausgangsbild (Schlüssel)Bild mit Geheimtext

8 Der Pseudozufallsgenerator Erweiterung des one-time Pads durch Register Klartext Geheimtext Pseudo- Zufalls- generator Schlüssel

9 Der Pseudozufallsgenerator Das Schieberegister – am Beispiel der Länge 4 Pseudozufallsgenerator 1000 Output Initialisierung

10 Der Pseudozufallsgenerator Das Schieberegister – am Beispiel der Länge 4 Pseudozufallsgenerator 0100 Output

11 Der Pseudozufallsgenerator Das Schieberegister – am Beispiel der Länge 4 Pseudozufallsgenerator 0010 Output

12 Der Pseudozufallsgenerator Das Schieberegister – am Beispiel der Länge 4 Pseudozufallsgenerator 0001 Output

13 Der Pseudozufallsgenerator Das Schieberegister – am Beispiel der Länge 4 Pseudozufallsgenerator 1000 Output

14 Der Pseudozufallsgenerator Das Schieberegister – am Beispiel der Länge 4 Pseudozufallsgenerator 1000 Output

15 Der Pseudozufallsgenerator Das Schieberegister – am Beispiel der Länge 4 – nichtlineare Rückkopplung Pseudozufallsgenerator c1c2c3c4 Output (c4+1) · c3 + c1 + 1

16 Das asymmetrische Verschlüsselungsverfahren Nach New Directions in Cryptography von Whitfield Diffie und Martin Hellman Anschauliches Beispiel G.E. HeimMr. XDr. NoT. Secret Ö F F E N T L I C H P R I V A T

17 Das asymmetrische Verschlüsselungsverfahren Mathematisch umgesetzt: Der RSA-Algorithmus Mathematisch umgesetzt von Ronald Rivest, Adi Shamir und Leonard Adleman R S A Wichtigstes Merkmal: 2 Schlüssel Öffentlicher SchlüsselPrivater Schlüssel

18 Das asymmetrische Verschlüsselungsverfahren Mathematisch umgesetzt: Der RSA-Algorithmus Definitionen: p, q sind Primzahlen; p q = pq ist Teil des öffentlichen Schlüssels e ist der eigentliche öffentliche Schlüssel d ist der private Schlüssel m ist der Klartext; c ist der verschlüsselte Text 1. Auswählen von 2 möglichst großen p und q p = 2; q = 5; pq = Berechnen von d und e – wobei e meist festgelegt wird und d anhand folgender Formel errechnet wird: e d MOD (p-1) (q-1) = 1 e = 7 7 d MOD 4 = 1 d = 3 3. Verschlüsseln des Klartextes mittels folgender Gleichung: c = m e MOD pq m = 8 c = 8 7 MOD 10 c = 2 4. Entschlüsseln des Geheimtextes m = c d MOD pq c = 2 m = 2 3 MOD 10 m = 8

19 Die Quantenkryptographie Ein Ausblick in die Zukunft der Kryptographie LichtquelleUnpolarisiertes LichtPolarisationsfilterPolarisiertes Licht

20 Die Quantenkryptographie Ein Ausblick in die Zukunft der Kryptographie Checksum + Filtereinstellungen PC 1PC 2 One-pad Schlüssel Netzwerk

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