Sicherheit in Rechnernetzen - Professur Datenschutz und ...

5.4 Grundverfahren innerhalb des Kommunikationsnetzes zum Schutz der Verkehrs- und Interessensdaten
anonym bleiben will, verwenden. Also muß bezüglich ihnen ein asymmetrisches Konzelationssystem
verwendet werden und der Sender dazu ihre Chiffrierschlüssel kennen.
Mit den zur Verschlüsselung geeigneten Schlüsseln kann der Sender entweder die
Nachricht direkt (direktes Umcodierungsschema für Senderanonymität) oder einen
eine weitere Nachrichtenumcodierung spezifizierenden geheimen Schlüssel (indirektes
Umcodierungsschema für Senderanonymität, wird weiter unten und dort gleich
in der allgemeineren Form eines indirekten Umcodierungsschemas behandelt) verschlüsseln.
Direktes Umcodierungsschema für Senderanonymität:
Der Absender einer Nachricht verschlüsselt sie so mit öffentlich bekannten Chiffrierschlüsseln
eines asymmetrischen Konzelationssystems (bzw. für den ersten MIX der zu durchlaufenden
MIX-Folge ggf. mit einem mit ihm vereinbarten geheimen Schlüssel eines symmetrischen Konzelationssystems),
daß sie nacheinander von der von ihm gewählten Folge von MIXen mit deren
zugehörigen geheimgehaltenen Dechiffrierschlüsseln (bzw. ggf. mit dem mit dem ersten MIX
vereinbarten geheimen Schlüssel eines symmetrischen Konzelationssystems) entschlüsselt werden
muß. Dadurch ändert sich das Erscheinungsbild der Nachricht auf jedem Stück ihres Weges,
so daß ihr Weg (außer wenn alle MIXe, die sie durchläuft, zusammenarbeiten oder der Sender
kooperiert oder alle anderen Sender und Empfänger von Nachrichten im gleichen Zeitintervall
(genauer: Schub) zusammenarbeiten) nicht verfolgt werden kann.
Sei A1, . . . , An die Folge der Adressen und c1,, . . . , cn die Folge der öffentlich bekannten
Chiffrierschlüssel der vom Sender gewählten MIX-Folge MIX1, . . . , MIXn, wobei c1 auch ein
geheimer Schlüssel eines symmetrischen Konzelationssystems sein kann. Sei An+1 die Adresse
des Empfängers, der zur Vereinfachung der Notation MIXn+1 genannt wird, und cn+1 sein
Chiffrierschlüssel. Sei z1, . . . , zn eine Folge zufälliger Bitketten (bit strings; die Bildung des
deutschen Begriffes erfolgte in Analogie zu „Zeichenkette“). Ist c1 ein geheimer Schlüssel eines
symmetrischen Konzelationssystems, so kann z1 die leere Bitkette sein. Ist ci ein Chiffrierschlüssel
eines bereits von sich aus indeterministisch verschlüsselnden asymmetrischen Konzelationssystems,
so kann zi ebenfalls die leere Bitkette sein. Der Sender bildet die Nachrichten Ni, die
MIXi erhalten wird, ausgehend von der Nachricht N, die der Empfänger (MIXn+1) erhalten soll:
Nn+1 = cn+1(N)
Ni = ci(zi, Ai+1, Ni+1) für i = n, . . . , 1
Der Sender sendet N1 an MIX1. Jeder MIX erhält nach der Entschlüsselung die Adresse des
nächsten und die für diesen bestimmte Nachricht.
Die Mitverschlüsselung zufälliger Bitketten ist bei Verwendung eines deterministischen
asymmetrischen Konzelationssystems nötig, da ein Angreifer ansonsten nicht
nur kurze Standardnachrichten erraten und mit dem öffentlich bekannten Chiffrierschlüssel
testen kann, sondern in diesem Fall sogar (ganz ohne Raten) die gesamte
Ausgabe des MIXes testen könnte.
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