Sicherheit in Rechnernetzen - Professur Datenschutz und ...

B.5 Lösungen zu Sicherheit in Kommunikationsnetzen
Bei verlustbehafteter Kompression bleibt nicht die gesamte Entropie des Signals erhalten, die
absolute Stego-Kapazität sinkt also. Wie es sich mit der prozentualen Stego-Kapazität verhält,
hängt vom Verhältnis Redundanzreduktion zu Entropieverlust ab.
Aufgabe auf Seite 453.
B.5 Lösungen zu Sicherheit in Kommunikationsnetzen
5-1 Quantifizierung von Unbeobachtbarkeit, Anonymität und Unverkettbarkeit
a) Die einfachste Kenngröße ist die Anzahl der Ereignisse oder Instanzen, die für den Angreifer
ununterscheidbar sind. Allerdings sagt diese Kenngröße allein nicht sehr viel aus,
wenn es für ihn sehr viele sehr sehr unwahrscheinliche und ein oder ganz wenige sehr
wahrscheinliche Ereignisse oder Instanzen gibt. Deshalb dürfte es sinnvoll sein, die Anzahl
mit der Wahrscheinlichkeitsverteilung zu wichten, wie dies in der Informationstheorie
von Claude Shannon definiert wurde [KlPS_96]: Dort ist die Entropie einer Informationsquelle
in bit die Summe über alle möglichen Ereignisse xi, wobei jeweils das Produkt
aus Auftretenswahrscheinlichkeit des Ereignisses W(xi) und Logarithmus zur Basis 2 des
Kehrwertes der Auftretenswahrscheinlichkeit des Ereignisses W(xi) aufsummiert wird:
1
W(xi) ld
W(xi)
i
Bei Gleichverteilung der Auftretenswahrscheinlichkeiten der Ereignisse ist der Kehrwert
der Auftretenswahrscheinlichkeit gerade die Anzahl der Ereignisse. Der Logarithmus wird
gebildet, damit Entropien additiv sind und die Basis 2 für den Logarithmus wird gewählt,
damit als Einheit bit, also eine Binärentscheidung, herauskommt.
Entsprechend der Entropie einer Informationsquelle kann die Entropie von Unbeobachtbarkeit,
Anonymität und Unverkettbarkeit definiert werden.
b) Sinnvolle Abstufungen könnten sein, vgl. [ReRu_98, ReRu_99]
• Perfekt: Der Angreifer erfährt/weiß nichts. Teilnehmer sind damit perfekt geschützt.
• Unverdächtig: Der Angreifer erfährt/weiß fast nichts. Beispielsweise können es bzgl.
Anonymität alle Teilnehmer, die nicht mit dem Angreifer kooperieren, mit nahezu
unveränderter/mit jeweils nahezu gleicher Wahrscheinlichkeit sein. Damit bleiben
alle unverdächtig.
• Wahrscheinlich nicht: Der Angreifer erfährt/weiß nicht sehr viel: Beispielsweise ist
bzgl. Anonymität für jeden die Wahrscheinlichkeit, daß er es nicht war, größer als
daß er es war.
• Möglicherweise nicht: Der Angreifer erfährt/weiß fast alles: Beispielsweise ist bzgl.
Anonymität für einen die Wahrscheinlichkeit, daß er es war, größer als 0,5 aber
nichtvernachlässigbar kleiner als 1.
• Identifiziert: Der Angreifer erfährt/weiß alles: Beispielsweise ist bzgl. Anonymität
für einen die Wahrscheinlichkeit, daß er es war, 1.
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