Sicherheit in Rechnernetzen - Professur Datenschutz und ...

3.2 Vernam-Chiffre (one-time pad)
gen wird. (Natürlich ist auch die unsichere Chiffre in Bild 3.14 rechts besser als nichts. Wird der
1-bit-Schlüsselabschnitt jeweils nur einmal zum Ver- bzw. Entschlüsseln eines nichtredundant
codierten 18 2-bit-Textabschnitts verwendet, wird ein Angreifer nie erfahren, welcher Klartext
genau übertragen wird. Er kann rechnen, solange er will. In diesem eingeschränkten Sinn ist
dann auch diese Chiffre informationstheoretisch sicher: Der Angreifer kann zwar Information
über den Klartext gewinnen, aber nicht genug, um ihn genau zu bestimmen. In seiner bahnbrechenden
Arbeit über informationstheoretisch sichere Konzelation [Sha1_49] nennt Claude
Shannon diese eingeschränkte informationstheoretische Sicherheit ideale Konzelation (ideal secrecy)
- eine sehr unglückliche Begriffsbildung. Die informationstheoretische Sicherheit, die in
dieser Arbeit zugrunde gelegt und definiert wird, nennt Claude Shannon perfekte Konzelation
(perfect secrecy). In neuerer Literatur wird diese perfekte Konzelation auch als unbedingte Konzelation
(unconditional secrecy) bezeichnet.)
Schlüsseltext
Schlüssel Klartext Schlüsseltext Schlüssel Klartext
Vernam Chiffre unsichere Chiffre
Subtraktion von einem Schlüsselbit
mod 4 von zwei Textbits
Abbildung 3.14: Jeder Schlüsseltext sollte allen möglichen Klartexten entsprechen können
Vernam-Chiffre allgemein:
Will man die Vernam-Chiffre in einer Gruppe G benutzen und eine Zeichenkette der Länge n
(von Zeichen aus G) verschlüsseln, so muß man vorweg als Schlüssel ebenfalls eine Zeichenkette
der Länge n zufällig wählen und vertraulich austauschen 19 , etwa k = (k1, . . . , kn). Das i − te Das
18 Enthält der 2-bit-Textabschnitt genügend Redundanz, so kann die unsichere Chiffre vollständig gebrochen werden.
Ist bekannt, daß die Klartexte 00 und 10 nicht vorkommen, dann verbirgt sich hinter dem Schlüsseltext 00 immer
der Klartext 11, hinter 01 immer 01, hinter 10 immer 01 und hinter 11 immer 11.
19 Um die Frage „Was bringt denn die Vernam-Chiffre überhaupt, wenn ich, um eine Nachricht vertraulich austauschen
zu können, vorher einen Schlüssel gleicher Länge vertraulich austauschen muß? Da könnte ich doch gleich
die Nachricht vertraulich austauschen!“ gleich zu beantworten: Bzgl. der Länge bringt die Vernam-Chiffre gar
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