Kryptographie der in 2 Anwendungen Kapitelhilbert.math.uni-mannheim.de/ZT09/kap2.pdf · 2009. 3....

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Kapitel 2 Anwendungen in der Kryptographie §1: New directions in cryptography In der klassischen Kryptographie verl¨ auft die Entschl ¨ usselung entweder genauso oder zumindest sehr ¨ ahnlich wie die Verschl¨ usselung; insbeson- dere kann jeder, der eine Nachricht verschl¨ usseln kann, jede andere ent- sprechend verschl¨ usselte Nachricht auch entschl ¨ usseln. Man bezeichnet diese Verfahren daher als symmetrisch. Der Nachteil eines solchen Verfahrens besteht darin, daß in einem Netz- werk jeder Teilnehmer mit jedem anderen einen Schl¨ ussel vereinbaren muß. In milit¨ arischen Netzen war dies ¨ ublicherweise so geregelt, daß das gesamte Netz denselben Schl ¨ ussel benutzte, der in einem Codebuch ur jeden Tag im voraus festgelegt war; in kommerziellen Netzen wie beispielsweise einem Mobilfunknetz ist so etwas nat¨ urlich unm¨ oglich. 1976 publizierten MARTIN HELLMAN, damals Assistenzprofessor in Stanford, und sein Forschungsassistent WHITFIELD DIFFIE eine Ar- beit mit dem Titel New directions in cryptography (IEEE Trans. In- form. Theory 22, 644–654), in der sie vorschlugen, den Vorgang der Verschl¨ usselung und den der Entschl¨ usselung v¨ ollig voneinander zu trennen: Es sei schließlich nicht notwendig, daß der Sender einer ver- schl¨ usselten Nachricht auch in der Lage sei, diese zu entschl¨ usseln. Der Vorteil eines solchen asymmetrischen Verfahrens w¨ are, daß jeder potentielle Empf¨ anger nur einen einzigen Schl¨ ussel br¨ auchte und den- noch sicher sein k ¨ onnte, daß nur er selbst seine Post entschl ¨ usseln kann. Der Schl¨ ussel m¨ ußte nicht einmal geheimgehalten werden, da es ja Kap. 2: Anwendungen in der Kryptographie (meistens) nichts schadet, wenn jedermann Nachrichten verschl¨ usseln kann. In einem Netzwerk mit Teilnehmern br¨ auchte man also nur Schl¨ ussel, um es jedem Teilnehmer zu erlauben, mit jedem anderen sicher zu kommunizieren. Die Schl¨ ussel k ¨ onnten sogar in einem ¨ offentli- chen Verzeichnis stehen. Bei einem symmetrischen Kryptosystem w¨ are der gleiche Zweck nur erreichbar mit 1 2 ( 1) Schl¨ usseln, die auf ei- nem sicheren Weg wie etwa bei einem pers¨ onliches Treffen oder durch vertrauensw¨ urdige Boten ausgetauscht werden m ¨ ußten. BAILEY WHITFIELD DIFFIE wurde 1944 geboren. Erst im Alter von zehn Jahren lernte er lesen; im gleichen Jahr hielt eine Lehrerin an seiner New Yorker Grund- schule einen Vortrag ¨ uber Chiffren. Er ließ sich von seinem Vater alle verf¨ ugbare Literatur dar¨ uber besor- gen, entschied sich dann 1961 aber doch f¨ ur ein Ma- thematikstudium am MIT. Um einer Einberufung zu entgehen, arbeitete er nach seinem Bachelor bei Mitre; sp¨ ater, nachdem sein Interesse an der Kryptographie wieder erwacht war, kam er zu Martin Hellman nach Stanford, der ihn als Forschungsassistent einstellte. Seit 1991 arbeitet er als chief security officer bei Sun Mi- crosystems. Seine dortige home page hat den URL . MARTIN HELLMAN wurde 1945 in New York geboren. Er studierte Elektrotechnik zun¨ achst bis zum Bachelor an der dortigen Universit¨ at; f¨ ur Master und Promotion studierte er in Stanford. Nach kurzen Zwischenaufent- halten am Watson Research Center der IBM und am MIT wurde er 1971 Professor an der Stanford Univer- sity. Seit 1996 ist er emeritiert, gibt aber immer noch Kurse, mit denen er Sch¨ uler f¨ ur mathematische Proble- me interessieren will. Seine home page findet man unter . DIFFIE und HELLMAN machten nur sehr vage Andeutungen, wie so ein System mit ¨ offentlichen Schl¨ usseln aussehen k¨ onnte. Es ist zun¨ achst einmal klar, daß ein solches System keinerlei Sicherheit gegen einen Gegner mit unbeschr¨ ankter Rechenkraft (In der Kryptographie spricht man von einem BAYESschen Gegner) bieten kann, denn die Verschl¨ usse- lungsfunktion ist eine bijektive Abbildung zwischen endlichen Mengen,

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    26.

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    gern

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    den,

    denn

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    Mal

    ders

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    6 vers

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    dies

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    der

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    ist

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    inde

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    nw

    ird,u

    ndda

    smuß

    auch

    sose

    in:I

    mK

    apite

    lübe

    rKet

    tenb

    r̈uche

    wer

    denw

    irse

    hen,

    daß

    >

    leic

    htfa

    ktor

    isie

    rtw

    erde

    nkan

    n,w

    enn

    M zukl

    ein

    ist.

    Bei

    derB

    erec

    hnun

    gvon

    6S mod

    >

    und

    69 mod

    >

    darf

    man

    naẗ u

    rlich

    nich

    ters

    t

    6S bzw

    .

    69 ber

    echn

    enun

    dda

    nnm

    odul

    o

    >

    redu

    zier

    en:S

    chon

    fürr

    und

    drei

    ßig

    stel

    ligeE

    xpon

    ente

    nwür

    deda

    szu

    Zw

    isch

    energ

    ebni

    ssen

    führ

    en,m

    itde

    nens

    elbs

    tdie

    leis

    tung

    sf̈ahi

    gste

    nheu

    tigen

    Sup

    erco

    mpu

    ter

    nich

    tm

    ehrf

    ertig

    wür

    den.

    Um

    die

    Län

    gede

    rZ

    wis

    chen

    ergeb

    niss

    ein

    Gre

    nzen

    zuha

    lten,

    muß

    nach

    jede

    rMul

    tiplik

    atio

    nso

    fort

    mod

    ulo

    >

    redu

    zier

    twer

    den.

    Für

    groß

    eE

    xpon

    ente

    n

    5 ist

    esau

    chni

    chtm

    ehrm

    öglic

    h,di

    eP

    oten

    zdu

    rch

    sukz

    essiv

    eM

    ultip

    likat

    ion

    mit

    6 zube

    rech

    nen,

    die

    ben̈o

    tigte

    n

    M �

    1M

    ultip

    likat

    ione

    nlä

    gene

    benfa

    llsw

    eitj

    ense

    itsde

    rRec

    henl

    eist

    ung

    selb

    stvo

    nS

    uper

    com

    pute

    rn.

    Zum

    Glü

    ckgi

    btes

    eine

    erhe

    blic

    heffi

    zien

    tere

    Alte

    rnat

    ive:

    Um

    beis

    piel

    s-w

    eise

    6 32 zu

    bere

    chne

    nbra

    uche

    nwir

    kein

    e31

    Mul

    tiplik

    atio

    nen,

    sond

    ern

    erha

    ltend

    asE

    rgeb

    nisü

    berd

    ieFo

    rmel

    6 32 =

    qsrt ` 6 2

    a 2u 2

    v 2w 2

    mit

    nurf

    ünfM

    ultip

    likat

    ione

    n(g

    enau

    er:Q

    uadr

    ieru

    ngen

    ).

    Ent

    spre

    chen

    dkön

    nenw

    irf ü

    rje

    dege

    rade

    Zah

    l� =

    2

    x die

    Pot

    enz

    6y

    als

    Qua

    drat

    von

    6z

    bere

    chne

    n.Für

    eine

    nun

    gera

    denE

    xpon

    ente

    n

    5 ist

    Kap

    .2:A

    nwen

    dung

    enin

    der

    Kry

    ptog

    raph

    ie3�

    5 �

    1ge

    rade

    ,wen

    nw

    iral

    so

    69 als

    Pro

    dukt

    von

    6 und

    69 { 1be

    rech

    nen,

    könn

    enw

    irzu

    min

    desti

    mn ä

    chst

    enS

    chrit

    twie

    derd

    ieFo

    rmel

    f ürg

    erad

    eE

    xpon

    ente

    nver

    wen

    den.

    Som

    itre

    iche

    npro

    Bin

    ärzi

    fferd

    esE

    xpon

    ente

    nei

    nbi

    szw

    eiM

    ultip

    likat

    ione

    n;de

    rAuf

    wan

    dwäc

    hsta

    lson

    urpr

    opor

    tiona

    lzu

    rSte

    llenz

    ahlv

    on

    5 .Für

    den

    eben

    falls

    rech

    tpop

    ul̈ar

    enV

    ersc

    hl̈uss

    e-lu

    ngse

    xpon

    ente

    n

    5 =21

    6+

    1=

    6553

    7be

    ispi

    elsw

    eise

    brau

    chtm

    annu

    r17

    Mul

    tiplik

    atio

    nen,

    nich

    t655

    36.

    §3:

    Wei

    tere

    Anw

    endu

    ngen

    desR

    SA

    -Ver

    fahr

    ens

    ImG

    egen

    satzz

    usy

    mm

    etris

    chen

    Kry

    ptov

    erfa

    hren

    ende

    tdie

    Nüt

    zlic

    hkei

    tde

    sRS

    A-V

    erfa

    hren

    snic

    htm

    itde

    rblo

    ßen

    Mög

    lichk

    eite

    iner

    Ver

    schl̈u

    sse-

    lung

    ;ese

    rlaub

    tnoc

    hei

    nega

    nzeR

    eihe

    wei

    tere

    rAnw

    endu

    ngen

    :

    a)Id

    entit

    ätsn

    achw

    eis

    Hie

    rge

    htes

    daru

    m,in

    Zug

    angs

    kont

    rolls

    yste

    men

    ,vor

    Gel

    daut

    omat

    enod

    erbe

    iein

    erB

    este

    llung

    imIn

    tern

    etdi

    eId

    entiẗ

    atei

    nerP

    erso

    nzu

    be-

    wei

    sen:

    Mit

    RS

    Ais

    tdas

    beis

    piel

    swei

    seda

    durc

    hmög

    lich,

    daß

    nurd

    erIn

    habe

    rdes

    gehe

    imen

    Sch

    l̈uss

    els

    M zuei

    nerg

    egeb

    enen

    Zah

    lb ein

    eZah

    l

    d

    bere

    chne

    nkan

    n,fü

    rdi

    e

    d9W b

    mod

    >

    ist.

    Letz

    tere

    swie

    deru

    mka

    nnje

    derü

    berp

    r̈ufe

    n,de

    rden

    öffe

    ntlic

    henS

    chl̈u

    ssel

    (>N5 )

    kenn

    t.

    Falls

    also

    derj

    ewei

    lige

    Geg

    en̈ub

    erei

    neZ

    ufal

    lsza

    hl

    b erz

    eugt

    und

    als

    Ant

    wor

    tdas

    zuge

    ḧorig

    e

    d verla

    ngt,

    kann

    eran

    hand

    eine

    söffe

    ntlic

    hen

    Sch

    l̈uss

    elve

    rzei

    chni

    ssesd

    ieR

    icht

    igke

    itvo

    n

    d über

    pr̈uf

    enun

    dsic

    hsov

    onde

    rIde

    ntiẗ a

    tsei

    nesP

    artn

    ers̈ u

    berz

    euge

    n.Im

    Geg

    ensa

    tzzu

    Kre

    ditk

    arte

    n-in

    form

    atio

    nod

    erPa

    ßẅo

    rter

    nis

    tdi

    eses

    Ver

    fahr

    enau

    chim

    mun

    gege

    nA

    bhör

    en:F

    alls

    jede

    smal

    ein

    neue

    szuf

    ällig

    es

    b erz

    eugt

    wird

    ,nüt

    ztei

    nei

    nmal

    abge

    ḧort

    es

    d nicht

    s.

    Gru

    nds̈a

    tzlic

    hbr

    äuch

    tem

    anhi

    erke

    inK

    rypt

    osys

    tem

    mit

    öffe

    ntlic

    hen

    Sch

    l̈uss

    eln;

    inde

    rTa

    tfu

    nktio

    nier

    ten

    die

    erst

    enF

    reun

    d-/F

    eind

    erken

    -nu

    ngss

    yste

    mefü

    rFlu

    gzeu

    gezu

    rZei

    tdes

    zwei

    tenW

    eltk

    riegs

    nach

    die-

    sem

    Prin

    zip,

    aber

    dam

    alsn

    aẗur

    lich

    mit

    eine

    mkl

    assi

    sche

    nsym

    met

    ri-sc

    henK

    rypt

    osys

    tem

    ,wob

    eial

    leTe

    ilneh

    mer

    mit

    dem

    selb

    enS

    chl̈ u

    ssel

    arbe

    itete

    n.D

    erV

    orte

    ilei

    nes

    asym

    met

    risch

    enS

    yste

    msb

    este

    htda

    rin,

  • 3�

    Zah

    lent

    heor

    ie

    daß

    sich

    kein

    erde

    rTei

    lneh

    mer

    für

    eine

    nan

    dere

    naus

    gebe

    nkan

    n,w

    asbe

    ispi

    elsw

    eise

    wic

    htig

    ist,

    wen

    nm

    ansi

    chge

    gen̈ u

    berw

    enig

    erve

    rtra

    u-en

    sẅur

    dige

    nPer

    sone

    niden

    tifizi

    eren

    muß

    .

    Tro

    tzde

    mis

    tdas

    Ver

    fahr

    enin

    dies

    erFo

    rmni

    chta

    lsE

    rsat

    zzur

    Übe

    rtra

    -gu

    ngvo

    nre

    chtli

    chbi

    nden

    derIn

    form

    atio

    nge

    eign

    et,d

    ade

    rGeg

    en̈ub

    eran

    hand

    des ö

    ffent

    liche

    nSch

    l̈ uss

    elsje

    derz

    eitz

    uei

    nerw

    illk

    ürlic

    hge

    wäh

    l-te

    nZ

    ahl

    d dieZ

    ahlb

    =

    d9 mod

    >

    erze

    ugen

    kann

    umda

    nnzu

    beha

    upte

    n,er

    habe

    d als

    Ant

    wor

    tdar

    aufe

    mpf

    ange

    n.D

    aher

    kann

    derI

    nhab

    erde

    sge

    heim

    enS

    chl̈ u

    ssel

    szw

    arse

    ineI

    dent

    iẗ atb

    ewei

    sen,

    aber

    sein

    Geg

    en̈ub

    erka

    nnsp̈

    ater

    nich

    tbei

    spie

    lsw

    eise

    vorG

    eric

    htbe

    wei

    sen,

    daße

    rdie

    s(zu

    mB

    eisp

    ielb

    eiei

    nerG

    elda

    bhebu

    ngod

    erB

    este

    llung

    )get

    anha

    t.Fa

    llsdi

    esev

    entu

    elln

    ötig

    wer

    denk

    önnt

    e,is

    tdas

    hier

    vorg

    este

    llteV

    erfa

    hren

    also

    unge

    eign

    et;e

    sfu

    nktio

    nier

    tnur

    zwis

    chen

    Per

    sone

    n,di

    eei

    nand

    erve

    r-tr

    auen

    k önn

    en.

    Ein

    em

    öglic

    heM

    odifi

    katio

    nbe

    sẗund

    eda

    rin,d

    aßm

    anbe

    ispi

    elsw

    eise

    noch

    zus̈a

    tzlic

    hve

    rlang

    t,daß

    die

    Zah

    lb

    eine

    spez

    ielle

    Form

    hat,

    etw

    ada

    ßdie

    vord

    ereH

    älfte

    derZ

    iffe

    rnfo

    lgei

    dent

    isch

    mit

    derh

    inte

    renH

    älfte

    ist.

    Ohn

    eKen

    ntni

    svon

    M hatm

    anpr

    aktis

    chke

    ine

    Cha

    ncen

    eine

    Zah

    l

    d

    zufin

    den,

    für

    die

    d9 mod

    >

    eine

    solc

    heG

    esta

    lthat

    :Bei

    Zah

    len

    mit

    2

    | Ziff

    ern

    liegt

    die

    Wah

    rsch

    einl

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    ei10

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    .

    b)E

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    ersc

    hrift

    en

    Pra

    ktis

    cheB

    edeu

    tung

    hatv

    oral

    lem

    eine

    ande

    reV

    aria

    nte:

    die

    elek

    tro-

    nisc

    heU

    nter

    schr

    ift.H

    ier

    geht

    esda

    rum

    ,daß

    der

    Em

    pf̈an

    gere

    rste

    nsda

    von

    über

    zeug

    twird

    ,da

    ßei

    neN

    achr

    icht

    tats̈a

    chlic

    hvo

    mbe

    haup

    te-

    ten

    Abs

    ende

    rsta

    mm

    t,un

    dda

    ßer

    dies

    zwei

    tens

    auch

    eine

    mD

    ritte

    nge

    gen̈u

    berb

    ewei

    senk

    ann.

    (In

    Deu

    tsch

    land

    sind

    solc

    heel

    ektr

    onis

    chen

    Unt

    ersc

    hrift

    en,s

    ofer

    nge

    wis

    sefo

    rmal

    eV

    orau

    sset

    zung

    ener

    füllt

    sind

    ,re

    chts

    verb

    indl

    ich.

    )

    Um

    eine

    nN

    achr

    icht

    enbl

    ockb

    mit

    0

    e bf>

    zuun

    ters

    chre

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    ,be

    rech

    netd

    erIn

    habe

    rdes

    öffe

    ntlic

    hen

    Sch

    l̈uss

    eln

    (>N5 )

    mit

    sein

    emge

    heim

    enS

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    mod

    >

    Kap

    .2:A

    nwen

    dung

    enin

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    und

    send

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    nE

    mpf̈

    ange

    r.Die

    serü

    berp

    r̈uft,

    ob

    d9W b

    mod

    >

    ;

    falls

    ja,a

    kzep

    tierte

    rdie

    sal

    sun

    ters

    chrie

    bene

    Nac

    hric

    htb .

    Da

    eroh

    neK

    ennt

    nisd

    esge

    heim

    enS

    chl̈ u

    ssel

    s

    M nich

    tin

    derL

    age

    ist,

    den

    Blo

    ck(b N

    d )zuer

    zeug

    en,ka

    nner

    auch

    gege

    n̈ ube

    rein

    emD

    ritte

    nbe

    wei

    sen,

    daß

    derA

    bsen

    ders

    elbs

    tdie

    Nac

    hric

    ht

    b unt

    ersc

    hrie

    benh

    at.

    Für

    kurz

    eN

    achr

    icht

    enis

    tdi

    eses

    Ver

    fahr

    enin

    derv

    orge

    stel

    ltenF

    orm

    prak

    tikab

    el;in

    viel

    enFä

    llen

    kann

    man

    soga

    rauf

    die

    Übe

    rmitt

    lung

    von

    b

    verz

    icht

    en,d

    a

    d9 mod

    >

    füre

    infa

    lsch

    bere

    chne

    tesd m

    itan

    Sic

    herh

    eit

    gren

    zend

    erWah

    rsch

    einl

    ichke

    itke

    ine

    sinn

    volle

    Nac

    hric

    hter

    gibt

    .

    Falls

    die

    über

    mitt

    elte

    Nac

    hric

    htge

    heim

    geha

    ltenw

    erde

    nsol

    l,m

    üsse

    nb

    und

    d naẗu

    rlich

    noch

    vord

    erÜ

    bert

    ragu

    ngm

    itde

    möf

    fent

    liche

    nSch

    l̈uss

    elde

    sEm

    pf̈an

    gers

    oder

    nach

    irge

    ndei

    nem

    ande

    renK

    rypt

    over

    fahr

    enve

    r-sc

    hl̈us

    seltw

    erde

    n.

    Bei

    lang

    enN

    achr

    icht

    enis

    tdie

    Ver

    dopp

    elun

    gder

    Nac

    hric

    hten

    l̈ ange

    nich

    tm

    ehra

    kzep

    tabe

    l,und

    selb

    st,w

    enn

    man

    aufd

    ieÜ

    bert

    ragu

    ngvo

    n

    b ver

    -zi

    chte

    nka

    nn,i

    stda

    sUnt

    ersc

    hrei

    benje

    dese

    inze

    lnen

    Blo

    cks

    sehr

    auf-

    wen

    dig.

    Des

    halb

    unte

    rsch

    reib

    tman

    mei

    stni

    cht

    die

    Nac

    hric

    htse

    lbst

    ,so

    nder

    nein

    enda

    raus

    extr

    ahie

    rten

    Has

    hwer

    t.Die

    serW

    ertm

    ußna

    ẗ urli

    cher

    sten

    svon

    derg

    esam

    tenN

    achr

    icht

    abḧa

    ngen

    ,und

    zwei

    tens

    muß

    esfü

    rde

    nE

    mpf̈

    ange

    r(pr

    aktis

    ch)u

    nmög

    lich

    sein

    ,zw

    eiN

    achr

    icht

    enzu

    erze

    u-ge

    n,di

    ezu

    mgl

    eich

    enH

    ashw

    ertfü

    hren

    .Let

    zter

    esbe

    deut

    etw

    egen

    des

    soge

    nann

    tenG

    ebu

    rtst

    agsp

    ara

    do

    xon

    s,daß

    für

    � -BitS

    iche

    rhei

    tHas

    hwer-

    tede

    rLän

    ge2

    � erfo

    rder

    lich

    sind

    .Die

    imm

    erno

    chre

    chtv

    erbr

    eite

    ten

    Has

    halg

    orith

    men

    ,die

    160

    Bit

    liefe

    rn,h

    aben

    som

    itnu

    rein

    eS

    iche

    rhei

    tvo

    net

    wa

    80B

    it,w

    ashe

    uten

    icht

    meh

    rals

    wirk

    lich

    sich

    erge

    lten

    kann

    .N

    euer

    eHas

    halg

    orith

    men

    liefe

    rnW

    erte

    mit

    224

    oder

    256

    Bit,

    was

    eine

    r11

    2-od

    er12

    8-B

    itS

    iche

    rhei

    tent

    spric

    ht.D

    ieA

    lgor

    ithm

    enfu

    nktio

    nier

    enäh

    nlic

    hwie

    sym

    met

    risch

    eKry

    ptov

    erfa

    hren

    ;sie

    vers

    uche

    ndur

    chK

    onfu

    -si

    onun

    dD

    iffu

    sion

    ein

    Erg

    ebni

    szu

    bere

    chne

    n,des

    sens

    ämtli

    cheB

    itsin

    eine

    rnic

    htof

    fens

    icht

    liche

    nWei

    sevo

    nje

    dem

    einz

    elne

    nNac

    hric

    hten

    bit

    abḧa

    ngen

    .

    Ein

    ew

    icht

    ige

    Anw

    endu

    ngel

    ektr

    onis

    cher

    Unt

    ersc

    hrift

    enis

    tüb

    rigen

    sau

    chdi

    eV

    eröf

    fent

    lichu

    ngvo

    nR

    SA

    -Sch

    l̈usse

    ln:F

    alls

    esei

    nem

    Ang

    rei-

  • 3 .

    Zah

    lent

    heor

    ie

    fer

    gelin

    gt,e

    inem

    Teiln

    ehm

    er

    ~ eine

    nfa

    lsch

    enöf

    fent

    liche

    nS

    chl̈u

    ssel

    von

    Teiln

    ehm

    er

    unte

    rzus

    chie

    ben,k

    ann

    (nur

    )der

    Ang

    reife

    rdie

    Nac

    h-ric

    hten

    von

    ~ an

    lesen

    ,und

    erka

    nnsi

    chge

    gen̈u

    ber

    ~ mitte

    lsel

    ektr

    o-ni

    sche

    rUnt

    ersc

    hrift

    als

    ausg

    eben

    .Dah

    ersi

    ndöf

    fent

    liche

    Sch

    l̈ uss

    elm

    eist

    unte

    rsch

    riebe

    nvon

    eine

    rZer

    tifizi

    erun

    gsst

    elle

    .Auc

    hde

    renU

    nter

    -sc

    hrift

    muß

    naẗu

    rlich

    gege

    nMan

    ipul

    atio

    neng

    esic

    herts

    ein,

    beis

    piel

    swei

    -se

    inde

    msi

    evo

    nde

    rnäc

    hstḧo

    here

    nZer

    tifizi

    erun

    gsst

    elleu

    nter

    schr

    iebe

    nis

    t.A

    nde

    rS

    pitz

    ede

    rZ

    ertifi

    zier

    ungs

    hier

    arch

    ieste

    henS

    telle

    n,de

    ren

    elek

    tron

    isch

    eUnt

    ersc

    hrift

    jede

    rTei

    lneh

    mer

    kenn

    enso

    llte,

    wei

    les

    sich

    entw

    eder

    umst

    aatli

    cheS

    telle

    nhan

    delt,

    dere

    nele

    ktro

    nisc

    heU

    nter

    schr

    if-te

    nau

    flei

    chtz

    ug̈an

    glic

    henW

    ebse

    itenv

    erifi

    zier

    twer

    denk

    önne

    n,od

    erab

    er–

    inde

    rPra

    xish

    äufig

    er–

    wei

    ldie

    Unt

    ersc

    hrift

    endi

    eser

    Ste

    lleni

    nM

    ail-

    und

    Bro

    wse

    rpro

    gram

    mee

    inge

    baut

    sind

    .Let

    zter

    esbi

    etet

    selb

    st-

    vers

    ẗand

    lich

    kein

    eS

    iche

    rhei

    tgeg

    enm

    anip

    ulie

    rteB

    row

    serp

    rogr

    amm

    eau

    sdub

    iose

    nQue

    llen,

    die

    mög

    liche

    rwei

    seau

    chdi

    eM

    afia

    alsZ

    ertifi

    zie-

    rung

    sste

    llean

    erke

    nnen

    .

    c)B

    linde

    Unt

    ersc

    hrift

    enun

    del

    ektr

    onis

    ches

    Bar

    geld

    Ein

    erde

    rerf

    olgv

    ersp

    rech

    ends

    tenAns

    ätze

    zum

    Aus

    hebe

    lnei

    nesK

    ryp-

    tosy

    stem

    sbes

    teht

    darin

    ,sic

    hau

    fdie

    Dum

    mhe

    itsei

    nerM

    itmen

    sche

    nzu

    verla

    ssen

    .

    So

    sollt

    ees

    durc

    hgu

    tesZ

    ured

    enni

    chts

    chw

    erse

    in,j

    eman

    denz

    uD

    e-m

    onst

    ratio

    nszw

    ecken

    zum

    Unt

    ersc

    hrei

    bene

    iner

    sinn

    lose

    nNac

    hric

    htzu

    bew

    egen

    :Ein

    eFo

    lge

    von

    Nul

    len

    und

    Ein

    seno

    hnes

    innv

    olle

    Inte

    rpre

    ta-

    tion

    hats

    chlie

    ßlic

    hkei

    nere

    chtli

    cheW

    irkun

    g.

    Nun

    muß

    eine

    sinn

    lose

    Nac

    hric

    htab

    erni

    chtu

    nbed

    ingt

    eine

    Zuf

    alls

    zahl

    sein

    :Sie

    kann

    sorg

    fälti

    gpr

    äpar

    ierts

    ein.

    Sei

    dazu

    etw

    a

    x eineN

    achr

    icht

    ,di

    eei

    nZ

    ahlu

    ngsv

    ersp

    rech

    enen

    tḧal

    t,(>

    N5 )de

    röffe

    ntlic

    heS

    chl̈u

    ssel

    des

    Opf

    ersu

    nd

    | eine

    Zuf

    alls

    zahl

    zwis

    chen

    2un

    d

    >� 2.

    Dan

    nw

    ird

    6 =

    x j|9 m

    od

    >

    wie

    eine

    Zuf

    alls

    folg

    eau

    sseh

    en,fü

    rdie

    man

    eine

    Unt

    ersc

    hrift

    =

    6S mod

    >

    =(

    x|9 )

    S mod

    >

    =

    xS |m

    od>

    beko

    mm

    t.M

    ultip

    likat

    ion

    mit

    |{ 1m

    acht

    dara

    usei

    neU

    nter

    schr

    iftun

    ter

    die

    Zah

    lung

    sver

    pflic

    htun

    g

    x .

    Kap

    .2:A

    nwen

    dung

    enin

    der

    Kry

    ptog

    raph

    iep4

    Das

    ange

    gebe

    neV

    erfa

    hren

    kann

    nich

    tnur

    von

    Tric

    kbet

    r̈uge

    rnbe

    nutz

    tw

    erde

    n;bl

    inde

    Unt

    ersc

    hrift

    ensi

    ndau

    chdi

    eG

    rund

    lage

    von

    dig

    itale

    mB

    arg

    eld

    .

    Zah

    lung

    enim

    Inte

    rnet

    erfo

    lgen

    mei

    stüb

    erK

    redi

    tkar

    ten;

    die

    Kre

    ditk

    ar-

    teng

    esel

    lsch

    afte

    nhabe

    nals

    oei

    nenr

    echt

    gute

    nÜbe

    rblic

    küb

    erdi

    eA

    us-

    gabe

    nihr

    erK

    unde

    nund

    mac

    hent

    eilw

    eise

    auch

    rech

    tgut

    eGes

    cḧaf

    tem

    itK

    unde

    npro

    filen

    .

    Dig

    itale

    sBar

    geld

    will

    die

    Ano

    nym

    itätv

    onG

    elds

    chei

    nenm

    itel

    ektr

    oni-

    sche

    rÜbe

    rtra

    gbar

    keit

    kom

    bini

    eren

    und

    soei

    nan

    onym

    esZ

    ahlu

    ngss

    y-st

    emz.

    B.f

    ürda

    sInt

    erne

    tbie

    ten.

    Es

    wir

    ausg

    egeb

    envo

    nei

    nerB

    ank,

    die

    fürj

    ede

    ange

    bote

    neS

    tück

    elun

    gei

    nenö

    ffent

    liche

    nSch

    l̈uss

    el(>

    N5 )be

    kann

    tgib

    t.Ein

    eB

    ankn

    otei

    stei

    nem

    itde

    mzu

    geḧ o

    rigen

    gehe

    imen

    Sch

    l̈ uss

    elun

    ters

    chrie

    bene

    Ser

    ienn

    um-

    mer

    .

    Die

    Ser

    ienn

    umm

    erka

    nnna

    ẗurli

    chni

    chte

    infa

    chje

    de

    Zah

    lsei

    n;so

    nst

    wär

    eje

    deZ

    ahlk

    lein

    er

    >

    eine

    Ban

    knot

    e.A

    nder

    erse

    itsdü

    rfen

    die

    Ser

    i-en

    num

    mer

    nabe

    rauc

    hnic

    htvo

    nde

    rBan

    kve

    rgeb

    enw

    erde

    n,de

    nnso

    nst

    wüß

    tedi

    ese,

    wel

    cher

    Kun

    deS

    chei

    nem

    itw

    elch

    emS

    erie

    nnum

    mer

    nhat

    .A

    lsA

    usw

    egw

    ählt

    man

    Ser

    ienn

    umm

    erne

    iner

    sehr

    spez

    ielle

    nFor

    m:

    Ist

    > 1

    0150

    ,ka

    nnm

    anet

    wa

    als

    Ser

    ienn

    umm

    erei

    ne15

    0-st

    ellig

    eZ

    ahlw

    ähle

    n,de

    renZ

    iffe

    rnsp

    iegel

    sym

    met

    risch

    zurM

    itte

    sind

    ,d.h

    .ab

    der7

    6.Z

    iffe

    rwer

    dend

    ievo

    rher

    igen

    Zif

    fern

    r ück

    wär

    tsw

    iede

    rhol

    t.Die

    Wah

    rsch

    einl

    ichke

    it,da

    ßei

    nezu

    fälli

    geZ

    ahl

    6 nach

    Anw

    endu

    ngde

    söf

    fent

    liche

    nE

    xpon

    ente

    nauf

    soei

    neZ

    ahlf

    ührt

    ,ist

    10

    { 75un

    dda

    mit

    vern

    achl̈a

    ssig

    bar.

    Ser

    ienn

    umm

    ernw

    erde

    nvon

    den

    Kun

    denz

    ufäl

    liger

    zeug

    t.Für

    jede

    sol-

    che

    Ser

    ienn

    umm

    er

    x erze

    ugtd

    erK

    unde

    eine

    Zuf

    alls

    zahl

    | ,sch

    ickt

    x|9

    mod

    >

    andi

    eB

    ank

    und

    erḧa

    lt(n

    ach

    Bel

    astu

    ngse

    ines

    Kon

    tos)

    eine

    Unt

    ersc

    hrift

    für

    dies

    eNac

    hric

    htzu

    rück

    .Wie

    oben

    bere

    chne

    ter

    dara

    usdu

    rch

    Mul

    tiplik

    atio

    nm

    it

    |{ 1di

    eU

    nter

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    >

    fürd

    ieS

    erie

    nnum

    mer>

    ,und

    mit

    dies

    emB

    lock

    kann

    erbe

    zahl

    en.

    Der

    Zah

    lung

    sem

    pf̈ ang

    erbe

    rech

    net9

    mod

    > ;fa

    llsdi

    esdi

    eFo

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    ner

    gülti

    gen

    Ser

    ienn

    umm

    erha

    t,ka

    nner

    sich

    erse

    in,e

    inen

    von

    derB

    ank

  • pL

    Zah

    lent

    heor

    ie

    unte

    rsch

    riebe

    nenG

    elds

    chei

    nvor

    sich

    zuha

    ben.

    Erk

    anna

    llerd

    ings

    noch

    nich

    tsic

    hers

    ein,

    daß

    dies

    erG

    elds

    chei

    nnic

    htsc

    hone

    inm

    alau

    sgeg

    eben

    wur

    de.

    Des

    halb

    muß

    erdi

    eS

    erie

    nnum

    mera

    ndi

    eB

    ankm

    elde

    n,di

    em

    itih

    rerD

    a-te

    nban

    kber

    eits

    ausb

    ezah

    lterSer

    ienn

    umm

    ernv

    ergl

    eich

    t.Fa

    llssi

    eda

    rinno

    chni

    chtv

    orko

    mm

    t,w

    irdsi

    eei

    nget

    rage

    nund

    derH

    ändl

    erbe

    kom

    mt

    sein

    Gel

    d;an

    dern

    falls

    verw

    eige

    rtsie

    die

    Zah

    lung

    .

    Bei

    1075

    mög

    liche

    nN

    umm

    ernl

    iegt

    die

    Wah

    rsch

    einl

    ichke

    itda

    f ür,

    daß

    zwei

    Kun

    den,

    die

    eine

    (wirk

    lich)

    zufä

    llige

    Zah

    lwäh

    len,

    dies

    elbe

    Num

    -m

    erer

    zeug

    en,b

    eiet

    wa

    10

    { 37

    5 .D

    ieW

    ahrs

    chei

    nlic

    hkeit,

    mit

    jew

    eils

    eine

    mS

    piel

    sche

    infü

    nfW

    oche

    nlan

    ghi

    nter

    eina

    nder

    sech

    sRic

    htig

    eim

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    zuha

    ben,

    liegt

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    gen

    bei

    ` 49 6a{ 5

    5j

    10

    { 35,a

    lso

    etw

    aum

    den

    Fakt

    orse

    chzi

    ghöh

    er.Z

    wei

    glei

    cheS

    erie

    nnum

    mer

    nsin

    dal

    sopr

    aktis

    chau

    szus

    chlie

    ßen

    ,wen

    nau

    chth

    eore

    tisch

    mög

    lich.

    Falls

    wirk

    lich

    einm

    alzu

    f älli

    gerw

    eise

    zwei

    glei

    che

    Ser

    ienn

    umm

    erne

    r-ze

    ugtw

    orde

    nse

    inso

    llten

    ,kan

    nda

    sS

    yste

    mnu

    rfu

    nktio

    nier

    en,w

    enn

    der

    zwei

    teG

    elds

    chei

    nmit

    ders

    elbe

    nSer

    ienn

    umm

    erni

    cht

    aner

    kann

    tw

    ird,

    soda

    ßde

    rzw

    eite

    Kun

    dese

    inG

    eld

    verli

    ert.

    Die

    sm

    ußal

    sei

    nezu

    s̈atz

    liche

    Geb̈

    uhrg

    eseh

    enw

    erde

    n,di

    em

    itan

    Sic

    herh

    eitg

    renz

    ende

    rW

    ahrs

    chei

    nlic

    hkeit

    nie

    fälli

    gw

    ird,a

    bert

    rotz

    dem

    nich

    taus

    gesc

    hlos

    sen

    wer

    denk

    ann.

    Da

    digi

    tale

    sB

    arge

    ldnu

    rin

    klei

    nen

    Stü

    ckel

    unge

    nsin

    nvol

    lis

    t(G

    eld-

    sche

    inen

    imM

    illio

    nenw

    ertw

    ären

    aufG

    rund

    ihre

    rSel

    tenh

    eitn

    icht

    wirk

    -lic

    han

    onym

    und

    wür

    denw

    egen

    derd

    amit

    verb

    unde

    nenM

    öglic

    hkei

    ten

    zurG

    eldẅ

    asch

    eauc

    hin

    kein

    emse

    rï ose

    nWirt

    scha

    ftssy

    stem

    akze

    ptie

    rt),

    wär

    ede

    rthe

    oret

    isch

    mög

    liche

    Ver

    lust

    ohne

    hinn

    icht

    sehr

    groß

    .

    Dig

    itale

    sBar

    geld

    derg

    erad

    ebes

    chrie

    bene

    nForm

    wur

    de19

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    nD

    A-

    VID

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    ünde

    teer

    eine

    Firm

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    men

    sDig

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    kom

    mer

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    lver

    mar

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    sollt

    e.Z

    ude

    ren

    Kun

    den

    geḧo

    rte

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    spie

    lsw

    eise

    auch

    die

    Deu

    tsch

    eBan

    k,di

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    ings

    nur

    27K

    unde

    nfa

    nd,d

    ieZ

    ahlu

    ngen

    dam

    itak

    zept

    iert

    en.D

    igiC

    ash

    wur

    de19

    98za

    h-lu

    ngsu

    nf̈ahi

    g;de

    rzei

    tgib

    tesm

    eine

    sWis

    sens

    kein

    e ähn

    liche

    nZah

    lung

    s-sy

    stem

    e.

    Kap

    .2:A

    nwen

    dung

    enin

    der

    Kry

    ptog

    raph

    iep^

    d)B

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    arte

    nm

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    hip

    InD

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    chla

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    nm

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    dern

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    Ban

    kkar

    -te

    eine

    nM

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    mdi

    ew

    icht

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    enIn

    form

    atio

    nen

    wie

    Kon

    tenn

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    nd-n

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    eitz

    ahl,G

    ültig

    keits

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    .ges

    pei-

    cher

    tsin

    d;da

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    mm

    tver

    schl̈u

    ssel

    teIn

    form

    atio

    n,di

    eun

    tera

    nder

    emdi

    eG

    ehei

    mza

    hlen

    tḧal

    t,di

    eab

    erau

    chvo

    nde

    nob

    enge

    nann

    tenD

    aten

    abḧa

    ngt.

    Zur

    Ver

    schl̈ u

    ssel

    ungv

    erw

    ende

    tman

    hier

    ein

    konv

    entio

    nelle

    s,d.

    h.sy

    mm

    etris

    ches

    Kry

    ptov

    erfa

    hren

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    zeitn

    och

    mei

    stT

    riple

    -DE

    S.

    Der

    Sch

    l̈uss

    el,m

    itde

    mdi

    eses

    arbe

    itet,m

    ußna

    ẗurli

    chst

    reng

    gehe

    im-

    geha

    ltenw

    erde

    n:W

    erih

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    nnt,

    kann

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    lem

    losd

    ieG

    ehei

    mza

    hlen

    frem

    derK

    arte

    ner

    mitt

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    und

    eige

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    arte

    nzu

    belie

    bige

    nKon

    ten

    er-

    zeug

    en.

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    eine

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    tezu

    über

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    en,m

    ußda

    here

    ine

    Ver

    bind

    ungz

    uei

    nem

    Zen

    tral

    rech

    nerau

    fgeb

    autw

    erde

    n,an

    dens

    owoh

    lder

    Inha

    ltde

    sMag

    net-

    stre

    ifens

    als

    auch

    die

    vom

    Kun

    dene

    inge

    tippt

    eZah

    l übe

    rtra

    genw

    erde

    n;di

    eser

    wen

    detT

    riple

    -DE

    Sm

    itde

    mS

    yste

    msc

    hl̈uss

    elan

    und

    mel

    detd

    ann,

    wie

    die

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    fung

    ausg

    efalle

    nis

    t.

    InF

    rank

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    endi

    een

    tspr

    eche

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    arte

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    atzl

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    zum

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    net-

    stre

    ifenn

    och

    eine

    nChi

    p,in

    dem

    eben

    falls

    die

    Kon

    tend

    aten

    gesp

    eich

    ert

    sind

    sow

    ie,i

    nei

    nem

    ausl

    eses

    iche

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    egis

    ter,

    Info

    rmat

    ione

    nübe

    rdie

    Geh

    eim

    zahl

    .Dor

    twird

    die

    ins

    Lese

    ger̈a

    tein

    getip

    pteG

    ehei

    mza

    hlnic

    htan

    denZ

    entr

    alre

    chne

    r̈ uber

    trag

    en,so

    nder

    nan

    denC

    hip,

    ders

    ieüb

    erpr̈

    uft

    und

    akze

    ptie

    rtode

    rauc

    hnic

    ht.

    Da

    frei

    prog

    ram

    mie

    rbar

    eChi

    pkar

    tenr

    elat

    ivbi

    llig

    sind

    ,muß

    dafü

    rSor

    gege

    trag

    enw

    erde

    n,da

    ßein

    solc

    hesS

    yste

    mni

    chtd

    urch

    eine

    nYe

    s-C

    hip

    un-

    terla

    ufen

    wer

    denk

    ann,

    dere

    benfa

    llsdi

    eK

    onte

    ninf

    orm

    atio

    nene

    ntḧa

    lt,an

    sons

    tena

    bere

    inP

    rogr

    amm

    ,dasi

    hnje

    deG

    ehei

    mza

    hlakz

    eptie

    renlä

    ßt.

    Das

    Term

    inal

    muß

    also

    ,bev

    ores

    über

    haup

    tein

    eG

    ehei

    mza

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    orde

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    zun̈a

    chst

    einm

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    nC

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    entis

    iere

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    von

    über

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    en,

    daß

    essi

    chum

    eine

    nvom

    Ban

    kenk

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    eben

    enC

    hip

    han-

    delt.

    Aus

    dies

    emG

    rund

    sind

    die

    Kon

    tend

    aten

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    emC

    hip

    mi