Sicherheit in Rechnernetzen - Professur Datenschutz und ...

5.4 Grundverfahren innerhalb des Kommunikationsnetzes zum Schutz der Verkehrs- und Interessensdaten
die Nachricht N1 sowie jeder MIX j unter Verwendung von N j die Nachricht N j+1 nach dem
folgenden rekursiven Schema:
N1 = H1, I1; I1 = k0(I)
= k0([I1]), . . . , k0([Ii])
N j = H j, I j; I j = k j−1(I j−1)für j = 2, . . . , m + 1
Nach Erhalt von Nm+1 erkennt der Empfänger an dem eindeutigen Namen e die Rückadresse
und kann mit den zugehörigen, ihm bekannten Schlüsseln km, km−1, . . . , k0 entschlüsseln und so
den Klartext erhalten.
Dies ist in Bild 5.29 für das Beispiel m = 5 in der graphischen Darstellung von Bild 5.25
gezeigt. Nicht dargestellt ist, wie genau E dem Sender S die anonyme Rückadresse zukommen
läßt. Die Zahlen in Konturschrift geben die Reihenfolge der Schritte an.
Sollen mit diesem indirekten längentreuen Umcodierungsschema Sender und Empfänger voreinander
in überprüfbarer Weise anonym bleiben, müssen die Blöcke der (Rück-)Adresse von
m bis zu einem gewissen Index g (1 < g ≤ m) vom Sender (sei es als (Rück-)Adresse in einem
Adreßverzeichnis oder als Absender in der vorherigen Nachricht) und ab g − 1 vom Empfänger
gebildet werden. Der Sender erhält also Rg und bildet aus diesen m + 2 − g Blöcken die
aus m + 1 Blöcken bestehende (Rück )Adresse R1. Er verschlüsselt den Nachrichteninhalt mit
dem ihm als Teil der Rückadresse mitgeteilten Schlüssel kS und den g − 1 von ihm generierten
Schlüsseln. Der Empfänger muß nach Erhalt des mehrfach verschlüsselten Nachrichteninhaltes
mit den Schlüsseln kg, . . . , km, kS entschlüsseln.
Bild 5.30 everdeutlicht dies am Beispiel m = 5 und g = 4 in der graphischen Notation von
Bild 5.25. Wie in Bild 5.29 geben die Zahlen in Konturschrift die Reihenfolge der Schritte an.
Um Übertragungsaufwand und -zeit zu sparen, kann die Funktion des letzten MIXes des Senderanonymitätsteils
und des ersten MIXes des Empfängeranonymitätsteils von einem MIX erbracht
werden (im Beispiel von Bild 5.30 die Funktion der MIXe MIX3 und MIX4). Dies ist
immer dann sinnvoll, wenn Sender und Empfänger keine speziellen Vertrauensvorlieben für einzelne
MIXe haben.
Sollen Nachrichten zwischen gegenseitig anonymen Partnern mit Rückadressen versehen sein,
so fällt an dieser Stelle auf, daß von den i Nachrichteninhaltsblöcken mitnichten alle für den
eigentlichen Nachrichteninhalt zur Verfügung stehen: Es werden m + 2 − g für die Rückadresse
benötigt – und dies in jeder Nachricht (wenn auch g für jede Nachricht unterschiedlich gewählt
werden kann), denn genau wie beim indirekten Umcodierungsschema für Empfängeranonymität
darf jeder MIX (solange er sein Schlüsselpaar beibehält) auch bei dem indirekten längentreuen
Umcodierungsschema nur unterschiedliche (Rück-)Adreßteile bearbeiten.
Entsprechendes gilt für die umzucodierenden Blöcke, die zur selben Nachricht gehören und
folglich mit demselben Schlüssel umcodiert werden: ist das verwendete Konzelationssystem
eine Blockchiffre, so dürfen keine zwei umzucodierenden Blöcke gleich sein. Entsprechendes
gilt für eine selbstsynchronisierende Stromchiffre, vgl. §3. Lediglich bei Verwendung einer synchronen
Stromchiffre brauchen MIXe keine diesbezüglichen Maßnahmen zu ergreifen. Das Gesagte
gilt sinngemäß bei jedem indirekten Umcodierungsschema, ist hier aber, da explizit von
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