Zahn - Unix-Netzwerkprogramminerung mit Threads, Sockets und SSL

6.1 Strategien zur Absicherung des Datenverkehrs 307
als Ergebnis eine Folge von Zahlen. Da diese Zahlen nicht wirklich zufällig
sein können, 6 nennt man einen derartigen Generator auch Pseudozufallszahlengenerator
bzw. Pseudo Random Number Generator (PRNG) und die Zufallszahlen
heißen folglich auch Pseudozufallszahlen.
Die Güte eines Pseudozufallszahlengenerators hat direkten Einfluß auf die
Wirksamkeit der kryptographischen Verfahren, in denen er verwendet wird
(vgl. dazu auch RFC 1750 [ECS94]). Das Maß für die Menge an Zufallsinformation
in einer Folge von Zufallszahlen wird Entropie genannt. Wie einige
Beispiele aus der Vergangenheit zeigen, etwa eine Schwäche im PRNG des
Netscape-Webbrowsers, 7 ermöglicht der Einsatz naiver Zufallszahlengeneratoren
in kryptographischen Algorithmen, diese mit relativ geringem Aufwand
zu brechen. Schwache Generatoren, also Pseudozufallszahlengeneratoren mit
geringer Entropie, stellen somit eine echte Gefährdung der Sicherheit von
kryptographischen Verfahren dar.
6.1.2 Hashfunktionen und Message Authentication Codes
Mit der Hilfe kryptographischer Hashfunktionen lassen sich sogenannte Fingerabdrücke“
elektronischer Dokumente berechnen. Eine solche Funktion h ”
ist eine Einwegfunktion, die eine Nachricht m beliebiger (endlicher) Länge
auf einen Datenblock fester Länge (z. B. eine Länge von 128 oder 160 Bit)
abbildet. Der ermittelte Hashwert h(m) wird auch als message digest oder
Fingerabdruck der Nachricht bezeichnet und läßt keine Rückschlüsse auf die
ursprünglich verarbeitete Nachricht zu.
Für kryptographische Hashfunktionen soll es praktisch unmöglich sein, zu
einer gegebenen Nachricht m eine davon abweichende zweite Nachricht m ′
zu konstruieren, deren Hashwerte h(m) und h(m ′ ) identisch sind. Ist es sogar
praktisch unmöglich, überhaupt zwei unterschiedliche Nachrichten m und
m ′ mit h(m) =h(m ′ ) zu finden, dann bezeichnet man die kryptographische
Hashfunktion als kollisionsresistent. Bekannte Hashfunktionen mit derartigen
Eigenschaften sind z. B. MD5 (128 Bit Fingerabdruck), RIPEMD-160 oder
SHA-1 (jeweils mit 160 Bit Fingerabdruck).
Aufgrund ihrer Eigenschaften lassen sich kryptographische Hashfunktionen
ausgezeichnet zu Zwecken der Integritätssicherung einsetzen. Ist z. B. der Fingerabdruck
einer Datei bekannt, so kann man nach einer Übertragung der Datei
erneut den Hashwert berechnen und mit dem bekannten Wert vergleichen.
Stimmen die beiden Werte überein, so wurde die Datei fehlerfrei übertragen.
Allerdings impliziert dieser Ansatz, daß der vorab bekannte Fingerabdruck
korrekt ist. Ist ein Angreifer in der Lage, sowohl die Datei als auch den zur
6 Bei jedem neuen Start der Berechnung mit gleichem Startwert wird durch den
deterministischen Algorithmus natürlich wieder die gleiche Zahlenfolge erzeugt.
7 http://www.heise.de/ct/95/11/026/, http://www.cs.berkeley.edu/ ∼ daw/papers/
ddj-netscape.html