Sicherheit in Rechnernetzen: - Professur Datenschutz und ...

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A. Pfitzmann: Datensicherheit und Kryptographie; TU Dresden, WS2000/2001, 15.10.2000, 15:52 Uhr
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A. Pfitzmann: Datensicherheit und Kryptographie; TU Dresden, WS2000/2001, 15.10.2000, 15:52 Uhr
Schlüssel
Schlüssel
Oftmals wird in Bild 4-1 gelten: Hülle* = Stegotext, d.h. der Empfänger will und kann den Wert von
Hülle vor dem Einbetten nicht rekonstruieren und nimmt Stegotext als Hülle* oder ignoriert diesen
Ausgabeparameter des Stegosystems94 vollkommen.
Hülle*
Hülle
Stegotext
Extrahieren
Inhalt
Einbetten
Inhalt
geheime
Nachricht
Sender Empfänger
Angreifer
geheime
Nachricht
keine Änderungen
• exakt gleich
• nicht feststellbar
• möglichst viel
Bild 4-2: Steganographisches Konzelationssystem
Die alte Kunst Steganographie besteht beispielsweise in der Verwendung von
• Geheimtinten, die nach dem Schreiben unsichtbar sind, vom kundigen Empfänger aber
chemisch oder thermisch sichtbar gemacht werden können,
• Microdots, das sind auf Punktgröße verkleinerte Photographien, die statt i-Punkten in
harmlose Texte eingeklebt werden und unter dem Mikroskop gelesen werden können, sowie –
aus Gründen der Menschenrechte und Realzeitanforderungen moderner Telekommunikation
nicht mehr brauchbare –
• Sklaven, denen der Schädel rasiert, die geheim zu übermittelnde Botschaft auf die Kopfhaut
geschrieben, genügend Zeit für das Nachwachsen der Haare gegeben und dann der Empfänger
gesagt sowie die Anweisung mitgegeben wurde, ihm zu sagen: „Herr, schere mir die Haare.“
Alternativ wurden geheim zu übermittelnde Botschaften
• vom Boten geschluckt95 oder an Tiere verfüttert96 sowie
• auf die Unterseite von Wachstafeln geschrieben, so daß der eingeweihte Empfänger nur das
Wachs entfernen mußte.
Einen guten historischen Überblick gibt [Kahn_96].
Schlüssel
Schlüssel
Hülle*
Hülle
Stegotext
Extrahieren
Inhalt*
Einbetten
Inhalt
U?heb?r- U?heb?r-
in?orm.
Die junge Wissenschaft Steganographie bedient sich Rechner, um geheimzuhaltende Daten beispielsweise
in digitalisierte Bilder, Video- oder Audiosignale einzubetten. Dies kann zwei Zielen dienen:
Steganographische Konzelationssysteme haben das Ziel, nicht nur die geheimzuhaltende
Nachricht, sondern sogar ihre Existenz zu verbergen, vgl. Bild 4-2. Dies ist nützlich, wenn
vertrauliche Kommunikation verdächtig, unerwünscht oder gar verboten ist. 97
Steganographische Authentikationssysteme haben das Ziel, Informationen über Urheber
und/oder Nutzungsrechteinhaber so in digital(isiert)e Werke hineinzucodieren, daß sie nicht ohne
Zerstörung des Werkes entfernt werden und so zur Wahrung von Urheberrechten benutzt werden
können. Bei starken Änderungen des Werkes werden die eingebetteten Urheberinformationen natürlich
nicht fehlerfrei extrahiert, vgl. Bild 4-3.
Sender Empfänger
Angreifer
UrheberUrheberinform. u.U. starke Änderungen
• Korrelation genügt
• einige 100 Bit genügen
Bild 4-3: Steganographisches Authentikationssystem
In §4.1 wird eine Systematik steganographischer Systeme entwickelt. §4.2 leitet notwendige Bedingungen
für informationstheoretisch sichere Steganographie her. In §4.3 werden zwei gegensätzliche
Stegoparadigmen diskutiert. §4.4 erläutert die Paritätscodierung als Mittel zur Verstärkung der
Verborgenheit.
Die folgenden Abschnitte geben Beispiele dafür, wie in digitale Telefongespräche (§4.5), Bilder
(§4.6) und Bewegtbilder (§4.7) eingebettet werden kann.
94 Ähnlich wie statt kryptographisches Konzelationssystem kürzer Kryptosystem gesagt wird, so wird statt steganographisches
Konzelationssystem oft Stegosystem gesagt. Puristen meinen, es müßte Steganosystem heißen und haben
damit zweifellos recht. Aber Stegosystem ist halt noch kürzer und wird deshalb allgemein verwendet.
95 Bezüglich geheimer Kommunikation ist auch dies aus der Mode gekommen, aber wohl bzgl. Drogentransport nach
wie vor gebräuchlich. Hoffentlich reißt die Verpackung nicht, sonst ist im ersteren Fall die Botschaft, im zweiten
Fall auch der Bote hops.
96 Dies hat gegenüber dem Verfüttern an Boten Zeitvorteile, da man durch Schlachten der Tiere schnell an die Botschaft
kommt.
97 Die Entwicklung steganographischer Konzelationssysteme erhielt enormen Schub durch die seit 1993 öffentlich
geführte Diskussion, die Benutzung von Kryptographie für vertrauliche Kommunikation einzuschränken oder gar zu
verbieten, um die Überwachung potentieller Straftäter zu erleichtern. Die Existenz sicherer steganographischer Konzelationssysteme
ist ein Argument gegen diese sogenannte Kryptoregulierung, vgl. §9.