Überblick über die Vorlesung 4 Symmetrische Verfahren ...

4 Symmetrische Verfahren – Kryptographische Güte
Designkriterien – Zusammenfassung
• Kriterien sind zwar notwendig, aber nicht hinreichend
• Teilweise gegenläufig
• Optimierung notwendig
• Notwendig:
– Höchstmaß an Vollständigkeit, Avalanche, Nichtlinearität
und Korrelationsimmunität,
– Geringhaltung der Existenz linearer Faktoren der
Verschlüsselungsfunktion
• Gewünscht:
– Gute Implementierbarkeit, Schnelligkeit, Längentreue,
– Minimierung der Fehlerfortpflanzungsmöglichkeiten
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4 Symmetrische Verfahren – DES
DES (Data Encryption Standard)
• 1973 Ausschreibung des National Bureau of Standards (NBS) der
USA für ein standardisiertes kryptographisches Verfahren
• 1974 erneute Ausschreibung
• 1975 Veröffentlichung der Einzelheiten des Algorithmus im Federal
Register
• 1976 zwei Workshops zur Evaluierung des Algorithmus
• 1977 vom NBS als Standard publiziert (FIPS PUB 46)
• Überprüfung der Sicherheit aller 5 Jahre
• 1992 differenzielle Kryptoanalyse (Biham, Shamir)
• 1994 lineare Kryptoanalyse (Matsui)
• 1999 Brute-Force-Angriff (Deep Crack und weitere Rechner): 22
Stunden, 15 Minuten
• 1999 FIPS 46-3: Empfehlung 3-DES
• 2001 Veröffentlichung des AES (FIPS 197)
• 2002 AES tritt in Kraft
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4 Symmetrische Verfahren – DES
Überblick über den Algorithmus
• grundlegende Struktur: Feistel-Chiffre mit n = 16 Runden
• Einteilung der Nachricht in l Blöcke der Länge 64:
m = m 1 m 2 … m l , m i ∈ {0, 1} 64
c = c 1 c 2 … c l , c i ∈ {0, 1} 64
• Schlüssel der Länge 64 Bits:
k ∈ {0,1} 64 , davon jedoch nur 56 Elemente frei wählbar
Teilschlüssel k i , i = 1, …, 16 aus k erzeugt (Länge k i : 48 Bit)
• Permutation vor der ersten und nach der letzten Runde (IP
bzw. IP -1 ) (kryptographisch nicht relevant)
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