Sicherheit in Rechnernetzen - Professur Datenschutz und ...

5 Sicherheit in Kommunikationsnetzen
Zur Bestimmung der Länge von c∗ E (N) ist zu beachten, daß zur Gewährleistung der Unbeobachtbarkeit
die in §5.4.6.2 verwendete Verschlüsselung indeterministisch sein muß.
Bei Verwendung von RSA muß daher dessen Determinismus beseitigt werden, indem die
Nachricht vor der Verschlüsselung indeterministisch codiert, d. h. im wesentlichen um eine
Anzahl a zufällig gewählter Bits erweitert wird.
Die dadurch verursachte Längenexpansion kann sinnvoll genutzt werden, indem eben jene a
zusätzlichen Bits als symmetrischer Schlüssel kS E verwendet werden. Damit ist a = ssym.
Die genaue Realisierung der „Erweiterung“ ist leider nicht trivial. So wurde gezeigt, daß
speziell bei Verwendung von RSA die in [Chau_81] nahegelegte Codierung durch Voranstellen
zufällig gewählter Bits ein unsicheres MIX-Netz ergibt, vgl. §5.4.6.8.
Ungebrochen ist jedoch folgende Erweiterung, von der im folgenden auch ausgegangen werden
soll: Vor der Verschlüsselung einer Nachricht wählt sich der Verschlüßler einen zufälligen, ssym
bit langen String und konkateniert ihn mit der Nachricht. Die so erweiterte Nachricht wird mit
einer festen und möglichst wenig strukturerhaltenden Permutation π des Klartextraumes „verwürfelt“.
Die Permutation π und ihre Inverse π − 1 sind allgemein bekannt. (Sie könnten z. B.
durch einen festen Schlüssel eines symmetrischen Konzelationssystems beschrieben werden.)
Beim Entschlüsseln wird umgekehrt verfahren, d. h. zunächst die inverse Permutation π − 1 angewandt
und dann der ssym bit lange String entfernt.
Geht man von dieser Erweiterung aus, so ist
5.5.2.2 Minimale Dauer einer Zeitscheibe
|c ∗ E (N)| = max{basym, |N| + ssym} (5.5)
Jeder Netzabschluß muß für jede Zeitscheibe und jeden ihm zur Verfügung stehenden 64-kbit/s-
Datenkanal drei MIX-Eingabenachrichten senden: eine ZS- und eine ZE-Kanalaufbaunachricht
sowie eine Verbindungswunschnachricht. Deren Längen seien mit LZS , LZE bzw. LV bezeichnet.
Die Länge einer Rückmeldung (vgl. [PfPW1_89, §2.2.3]) wird mit LR bezeichnet. Wird RSA
als Signatursystem verwendet, so gilt im wesentlichen LR = basym, was im folgenden auch angenommen
werden soll. Da die Rückmeldungen ob ihrer kurzen Länge ohnehin kaum ins Gewicht
fallen, wird angenommen, daß jeder Netzabschluß für jede Zeitscheibe eine Rückmeldung sendet.
Ein Netzabschluß muß also in der Lage sein, über seinen Signalisierungskanal in jeder Zeitscheibe
2 · (LZS + LZE + LV) + LR bit zu übertragen, d. h. es muß gelten
z ≥ 2 · (LZS + LZE + LC) + LR
b
Die Längen LZS, LZE und LV sollen im folgenden abgeschätzt werden. In §5.5.2.2.1 wird
hierzu die Länge einer MIX-Eingabenachricht allgemein abgeschätzt, in §5.5.2.2.2 werden die
speziellen Werte in Gleichung 5.6 eingesetzt.
5.5.2.2.1 Länge einer MIX-Eingabenachricht
Gemäß §5.5.2 (5.3) gilt
326
|N1| ≤ |D1| + |N2|
(5.6)