Sicherheit in Rechnernetzen - Professur Datenschutz und ...

B.5 Lösungen zu Sicherheit in Kommunikationsnetzen
Fehlern wird normalerweise nicht vergeblich entschlüsselt. Zusätzlich wird selbst dann Aufwand
gespart, wenn gar keine Fehler auftreten: Jede fehlertolerante Codierung muß Redundanz
hinzufügen und damit die Nachricht verlängern. Bei erst fehlertolerant Codieren und dann Verschlüsseln
müßte das aufwendige Ver- und Entschlüsseln mit der verlängerten Nachricht erfolgen.
Last but not least kann das Verschlüsseln redundanter Nachrichten die Sicherheit eines nur
komplexitätstheoretisch sicheren Konzelationssystems entscheidend schwächen. Denn genau
die Redundanz hilft einem Angreifer ja zu erkennen, wenn ein Entschlüsselungsversuch erfolgreich
war.
Aufgabe auf Seite 454.
5-4 Behandlung von Adreß- und Fehlererkennungsfeldern bei Verschlüsselung
a) Die Adresse bleibt bei Ende-zu-Ende-Verschlüsselung im Klartext erhalten. Als verschlüsselte
Nutznachricht ergibt sich
Klartext-Nutznachricht 00110110
⊕ verwendetes One-time-pad 01100111
verschlüsselte Nutznachricht 01010001
Als Prüfzeichen ergibt sich 01 + 11 + 01 + 01 + 00 + 01 = 11. Also lautet die Ende-zu-
Ende-verschlüsselte Nachricht 0111 01010001 11.
Anmerkungen:
Das Prüfzeichen darf man natürlich nicht von der Adresse und Klartext-Nutznachricht bilden:
Erstens würde dies einem Angreifer manche Information über die Klartext-Nutznachricht
verraten, da das Prüfzeichen im Klartext übertragen wird und der Algorithmus zu seiner
Bildung öffentlich bekannt ist. Zweitens würde die Bildung des Prüfzeichens von der
Adresse und Klartext-Nutznachricht die Fehlererkennung im Kommunikationsnetz genauso
unmöglich machen wie dies das Mitverschlüsseln des Prüfzeichens täte.
Braucht man keine Fehlererkennung im Kommunikationsnetz, sondern nur Ende-zu-Ende,
dann kann das Prüfzeichen mitverschlüsselt werden, so dass die obigen Probleme wegfallen.
Ist man dazu bereit, was One-time-pad-Verschlüsselung natürlich etwas von der
knappen Ressource Schlüssel kostet, dann sollte man eigentlich noch einen Schritt weiter
gehen und einen Authentikationscode verwenden, so dass nicht nur dumme Fehler,
sondern auch intelligente Angreifer Nachrichten nur mit sehr geringer Wahrscheinlichkeit
unentdeckt verfälschen oder unterschlagen können.
Hätte man gerne Fehlererkennung im Kommunikationsnetz und Ende-zu-Ende-Authentikation,
muss im gegebenen Nachrichtenformat die Authentikation als Teil der Nutznachricht
erfolgen. Das Prüfzeichen wird dann wie zu Beginn beschrieben von der Adresse und
der sowohl verschlüsselten als auch authentifizierten Nutznachricht gebildet. Natürlich
kann man jetzt auch zwei Felder für Prüfzeichen einführen, diskutieren, ob die Authentikation
die Adresse mit einschließen soll, ob es gar zwei, möglicherweise unterschiedliche
Adressen gibt, etc. Wir sehen also, dass beim Einsatz von Verschlüsselung in Kommunikationsnetzen
mit mehreren Protokollschichten viele Möglichkeiten bestehen, von denen
längst nicht alle sinnvoll sind.
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