Sicherheit in Rechnernetzen - Professur Datenschutz und ...

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5 Sicherheit in Kommunikationsnetzen Bei diesem direkten Umcodierungsschema für Senderanonymität ist das Umcodieren einer Nachricht (zumindest bei allen außer dem ersten MIX) vollständig durch den jeweils öffentlich bekannten Chiffrierschlüssel bestimmt. Um nicht über Nachrichtenhäufigkeiten Entsprechungen zwischen Ein- und Ausgabe dieser MIXe entstehen zu lassen, bearbeitet jeder MIX, solange er sein Schlüsselpaar beibehält, mit dem zugehörigen geheimgehaltenen Dechiffrierschlüssel nur unterschiedliche Eingabe-Nachrichten. Erhält ein MIX während dieser Zeitspanne eine Eingabe-Nachricht mehrmals mit dem Auftrag, sie mit seinem geheimgehaltenen Dechiffrierschlüssel zu entschlüsseln, ignoriert er ihr wiederholtes Eintreffen. Das bereits verbal beschriebene direkte Umcodierungsschema für Senderanonymität ist in Bild 5.24 anhand zweier MIXe noch einmal graphisch dargestellt. Allerdings wurden dort die Adressen weggelassen und die Indizes von Nachrichten und zufälligen Bitketten nur zu deren Unterscheidung benutzt, da bei Verwendung der Indizierungskonvention des rekursiven Bildungsschemas eine Doppelindizierung nötig geworden wäre. In Bild 5.25 wird ein etwas größeres Beispiel (n = 5) in einer graphischen Darstellung gezeigt, die betont, wer welche Schlüssel kennt und in welcher Reihenfolge Nachrichten verschlüsselt, transferiert und entschlüsselt. 5.4.6.3 Empfängeranonymität Neben der Möglichkeit, eine Nachricht bezüglich einer Kommunikationsbeziehung anonym senden zu können, ist es zum Schutz der Kommunikationsbeziehung auch nötig, eine Nachricht bezüglich einer Kommunikationsbeziehung anonym empfangen zu können. Dies leistet das gerade beschriebene Umcodierungsschema lediglich in der Hinsicht nicht, daß der Sender die Nachricht Nn+1 natürlich kennt und deshalb den Empfänger in einem normalen Vermittlungsnetz identifizieren kann, sofern 1. der Sender selbst oder jemand, der mit ihm zusammenarbeitet, die entsprechende Leitung abhören kann oder die Kooperation des Betreibers oder eines Herstellers des dem MIX-Netz zugrundeliegenden Kommunikationsnetzes hat, oder in vielen Fällen wesentlich einfacher, 2. die Adresse An+1 eine öffentliche oder explizite Adresse ist, die einen Personenbezug aufweist oder deren, meist an der Topologie des Kommunikationsnetzes orientiertes Bildungsschema entweder allgemein bekannt ist bzw. auch anderenfalls meist erschlossen werden kann oder dem Sender vom Betreiber oder einem Hersteller des Kommunikationsnetzes der zu dieser Adresse gehörige „Ort“ mitgeteilt wird, oder 3. zusätzlich zu 1. oder 2. der Sender die Kooperation von MIXn hat, was besonders wahrscheinlich ist, wenn er ihn auswählen kann. Dies Problem kann nun natürlich bezüglich der 1. Bedrohung durch virtuelle Verbindungs- Verschlüsselung zwischen MIXn und Empfänger [Pfi1_85, Seite 12, 14], bezüglich der 2. Bedrohung durch die Verwendung von impliziten privaten Adressen (beispielsweise könnte An+1 eine zwischen MIXn und dem Empfänger vereinbarte implizite private Adresse sein und von MIXn durch eine explizite öffentliche des Kommunikationsnetzes ersetzt werden) und selbst 262
5.4 Grundverfahren innerhalb des Kommunikationsnetzes zum Schutz der Verkehrs- und Interessensdaten c j ist der Chiffrier-, d j der Dechiffrierschlüssel von MIX j. z j sind zufällige Bitketten, N i Nachrichten. ignoriert Wiederholungen, puffert Nachrichten, codiert Nachrichten um durch ignoriert z i , sortiert N i ' um, gibt N i ' aus. ignoriert Wiederholungen, puffert Nachrichten, codiert Nachrichten um durch ignoriert z i , sortiert N i um, gibt N i aus. Abbildung 5.24: MIXe verbergen den Zusammenhang zwischen ein- und auslaufenden Nachrichten 263
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Sicherheit in Rechnernetzen: Mehrse
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Zur Abrundung des mathematischen bz
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Inhaltsverzeichnis 1 Einführung 21
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Inhaltsverzeichnis 3.6.4.2 RSA als
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Inhaltsverzeichnis 5.4.1.3 Tolerier
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Inhaltsverzeichnis 6.2.1.2 Authenti
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Abbildungsverzeichnis 1.1 Ausschnit
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Abbildungsverzeichnis 3.44 Patholog
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1 Einführung Um das Anwendungsgebi
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1.1 Was sind Rechnernetze (verteilt
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Dienste Fernsprechen Bildschrimtext
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[VoKe_83, ZSI_89]: 1.2 Was bedeutet
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1.2 Was bedeutet Sicherheit? Damit
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Abbildung 1.4: Transitive Ausbreitu
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1.2 Was bedeutet Sicherheit? arten
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Schutz bzgl. Schutz vor Entwerfer u
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Systemteile des Angreifers die Welt
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1.4 Warum mehrseitige Sicherheit?
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2 Sicherheit in einzelnen Rechnern
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verzögern (z.B. hartes Material),
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2.2 Schutz isolierter Rechner vor u
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3 Kryptografische Grundlagen Kann o
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3.1 Systematik Was lernen wir darau
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3.1 Systematik Anmerkung Die Schrei
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Chiffrierschlüssel, öffentlich be
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3.1 Systematik Ihr Hauptvorteil ist
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3.1 Systematik Chiffrierschlüsseln
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3.1.2.2 Wieviele Schlüssel müssen
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3.1.3 Grundsätzliches über Sicher
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3.1 Systematik b1) Klartext → MAC
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3.1 Systematik nicht zu rechnen, da
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Sicherheit informationstheoretisch
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3.2 Vernam-Chiffre (one-time pad) g
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3.2 Vernam-Chiffre (one-time pad) D
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3.3 Authentikationscodes Anmerkung
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3.4 Der s 2 -mod-n-Pseudozufallsbit
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3.5 GMR: Ein kryptographisch starke
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Hilfsreferenzen Referenzen 3.5 GMR:
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Implementierung K-Sig-naturen R-Sig
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3.6 RSA: Das bekannteste System fü
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3.7 DES: Das bekannteste System fü
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3.8 Zum praktischen Betrieb kryptog
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z.B. 64 Bits bei DES Blockgrenzen 3
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* Die verwendete Blockchiffre muß
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Blocklänge Länge der Ausgabeeinhe
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Verwendung indeterministischer Bloc
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Verschlüsselung 3.8 Zum praktische
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Berechne b := g (p−1)/pi Wenn b =
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Schlüsselgenerierung Berechnung ge
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3.9 Skizzen weiterer Systeme Nachri
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„ok“ oder „falsch“ Schlüss
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Text Zufallszahl' Text mit Signatur
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3.9 Skizzen weiterer Systeme seinem
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4 Steganographische Grundlagen Steg
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und/oder Nutzungsrechteinhaber so i
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Schlüsselgenerierung Zufallszahl g
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4.1.2 Eine Anmerkung zum Schlüssel
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Bew.: 4.1 Systematik es umfaßt den
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4.1 Systematik dann kann der Empfä
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4.3 Zwei gegensätzliche Stegoparad
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5 Sicherheit in Kommunikationsnetze
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5.1 Problemstellung überträgt dan
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5.1 Problemstellung i2 Nachrichten
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5.2 Einsatz und Grenzen von Verschl
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Radio Fernseher Bildtelefon Telefon
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5.2 Einsatz und Grenzen von Verschl
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5.3 Grundverfahren außerhalb des K
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5.4 Grundverfahren innerhalb des Ko
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5.5 Ausbau zu einem breitbandigen d
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für für 5.5 Ausbau zu einem breit
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für für für 5.5 Ausbau zu einem
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zw. für i = 2, . . . , m gemäß
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5.6 Netzmanagement in der Lage sein
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Teilnehmerstation Teilnehmerendger
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5.6 Netzmanagement Die Vermittlungs
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5.7 Öffentlicher mobiler Funk Kost
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Teilnehmer Teilnehmer OVSt MIXe 5.7
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6 Werteaustausch und Zahlungssystem
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6.2 Rechtssicherheit von Geschäfts
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6.3 Betrugssicherer Werteaustausch
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6.3 Betrugssicherer Werteaustausch
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Bestellung Lieferant ist P L (Y,g)
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6.4 Anonyme digitale Zahlungssystem
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Bestätigung über Besitz [ 2 ] Tra
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Aktuelle Forschungsliteratur Comput
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7 Umrechenbare Autorisierungen (Cre
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8 Verteilte Berechnungsprotokolle G
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Berechnungsprotokoll zwischen mehre
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9 Regulierbarkeit von Sicherheitste
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9.2 Digitale Signaturen ermögliche
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9.3 Key-Escrow-Systeme können zum
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9.5 Steganographie: Vertrauliche Na
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9.6 Maßnahmen bei Schlüsselverlus
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9.7 Schlußfolgerungen Der Einsatz
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10 Entwurf mehrseitig sicherer IT-S
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11 Glossar a Länge der Ausgabeeinh
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\ ohne, d. h. Mengensubtraktion O(
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Literaturverzeichnis [AABB_97] Hal
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Literaturverzeichnis [BMTW_84] Toby
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Literaturverzeichnis [Bras_83] Gill
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Literaturverzeichnis [Chau_87] Davi
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Literaturverzeichnis [DaPr_89] Dona
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Literaturverzeichnis [FJKPS_96] Han
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Literaturverzeichnis Andreas Pfitzm
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Literaturverzeichnis [HuPf2_96] Mic
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Literaturverzeichnis [Lüne_87] Hei
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Literaturverzeichnis [OkOh1_89] Tat
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Literaturverzeichnis [Pfit_85] Andr
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Literaturverzeichnis [Roch_87] Edou
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Literaturverzeichnis [Tane_88] Andr
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Literaturverzeichnis [Weck_98] Gerh
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A Aufgaben 1 Aufgaben zur Einführu
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2-6 Wirklich kein verborgener Kanal
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) Was wären die Nachteile? 3 Aufga
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3 Aufgaben zu Kryptologische Grundl
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Text mit MAC H,0 H,1 T,0 T,1 00 H -
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3-21 DES 3 Aufgaben zu Kryptologisc
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4-3 Macht gute Steganographie Versc
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5 Aufgaben zu Sicherheit in Kommuni
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inäres überlagerndes Senden veral
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5-20 Warum längentreue Umcodierung
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5-28 Mehrseitig sicherer Web-Zugrif
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9 Aufgaben zu Regulierbarkeit von S
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B Lösungen B.1 Lösungen zur Einf
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B.1 Lösungen zur Einführung b) Si
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B.1 Lösungen zur Einführung Integ
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B.1 Lösungen zur Einführung Anmer
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B.2 Lösungen zu Sicherheit in einz
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✭ ✭✭✭✭✭ Verschlüsselun
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B.3 Lösungen zu Kryptologische Gru
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A lässt t A , den Schlüssel zum T
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x S = k(x) 0 1 k 0 y ¯y 1 ¯y y ¯
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wurden die Medien konzipiert. See p
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Modulo 11: w∗ 2 Modulo 7: w∗ 2
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K-Signaturen R-Signaturen N-Signatu
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Vertauschen der Hälften ergibt den
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Rückwärts: Also ist 17 −1 mod 3
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B.4 Lösungen zu Steganographische
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B.4 Lösungen zu Steganographische
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4-5 Modellierung steganographischer
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5-16 Reicht Ausgabenachrichten von
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B.6 Lösungen zu Werteaustausch und
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B.9 Lösungen zu Regulierbarkeit vo
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