Blockchiffren Projektarbeit zum Thema Kryptographie Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale Projektarbeit zum Thema Kryptographie Blockchiffren Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 1

Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale Was sind Blockchiffren und wie läuft ein solcher Algorithmus konkret ab ??? Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 2

Die Daten werden vor der Verschlüsselung in eine Tabelle geschrieben Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale Blockchiffren werden nicht auf einen fortlaufenden Datenstrom angewandt Die Daten werden vor der Verschlüsselung in eine Tabelle geschrieben Die Zellen dieser Tabelle sind je ein Byte groß Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 3

Funktionsweise von AES Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale Funktionsweise von AES Wie geht das denn genau? Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 4

Anzahl der Spalten variiert je nach Länge der Blöcke Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale Die 128 Bit langen Blöcke werden in zweidimensionale Tabellen mit je vier Zeilen geschrieben Anzahl der Spalten variiert je nach Länge der Blöcke Es werden immer nur Teile des Benutzerschlüssels auf den Klartextblock angewandt Die Anzahl r der Verschlüsselungen hängt dabei von der Schlüssellänge k und der Blockgröße b ab. Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 5

Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale b = 128 b = 192 b = 256 k =128 r = 10 r = 12 r = 14 k =192 k =256 Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 6

Die S-Box ist in Software meist als Array implementiert Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale Die Daten werden zusätzlich in einer S-Box monoalphabethisch verschlüsselt Die S-Box ist in Software meist als Array implementiert Sie ist fest im Algorithmus implementiert Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 7

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Zeile 0 2 Zeile 1 3 Zeile 2 1 Zeile 3 Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale Zeile 0 2 Zeile 1 3 Zeile 2 1 Zeile 3 Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 11

Hier eine kurze Zusammenfassung des Verschlüsselungsvorgangs Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale Hier eine kurze Zusammenfassung des Verschlüsselungsvorgangs Schlüsselexpansion Vorrunde KeyAddition Verschlüsselungsrunden (wiederhole solange runde < r) Substitution ShiftRow Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 13

MixColumn KeyAddition Schlussrunde Substitution ShiftRow Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale MixColumn KeyAddition Schlussrunde Substitution ShiftRow Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 14

Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 15

Zur Entschlüsselung der Daten muss genau rückwärts vorgegangen werden Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale Zur Entschlüsselung der Daten muss genau rückwärts vorgegangen werden Die Daten werden zunächst in eine zweidimensionale Tabelle gelesen und die Rundenschlüssel werden generiert Es wird mit der Schlussrunde begonnen Alle Funktionen einer Runde werden in umgekehrter Reihenfolge abgearbeitet Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 16

Verschlüsselung digitaler Fernsehsignale Es muss eine andere S-Box genutzt werden, welche sich aber aus der vorher verwendeten berechnen lässt Alle Zeilenverschiebungen und sonstige Schiebefunktionen müssen nun in umgekehrter Reihenfolge erfolgen Kettering, Herber, Stamber, Schwäger, Schmitt Folie 17