Entzifferte Geheimnisse: Methoden Und Maximen Der Kryptologie

ISBN-13: 9783540679318 / Niemiecki / Twarda / 2000 / 503 str.

Friedrich L. Bauer

Opis

Die Kryptologie, eine jahrtausendealte "Geheimwissenschaft," gewinnt zusehends praktische Bedeutung fur den Schutz von Kommunikationswegen, Datenbanken und Software. Neben ihre Nutzung in rechnergestutzten offentlichen Nachrichtensystemen ("public keys") treten mehr und mehr rechnerinterne Anwendungen, wie Zugriffsberechtigungen und der Quellenschutz von Software. - Der erste Teil des Buches behandelt die Geheimschriften und ihren Gebrauch - die Kryptographie. Dabei wird auch auf das aktuelle Thema "Kryptographie und Grundrechte des Burgers" eingegangen. Im zweiten Teil wird das Vorgehen zum unbefugten Entziffern einer Geheimschrift - die Kryptanalyse - besprochen, wobei insbesondere Hinweise zur Beurteilung der Verfahrenssicherheit gegeben werden. Mit der vorliegenden dritten Auflage wurde das Werk auf den neuesten Stand gebracht. - Das Buch setzt nur mathematische Grundkenntnisse voraus. Mit einer Fulle spannender, lustiger und bisweilen anzuglicher Geschichten aus der historischen Kryptologie gewurzt, ist es auch fur Laien reizvoll zu lesen.

Spis treści

I: Kryptographie.- Die Leute.- 1 Einleitender Überblick.- 1.1 Kryptographie und Steganographie.- 1.2 Semagramme.- 1.3 Maskierung.- 1.4 Stichwörter.- 1.5 Verschleierung: Würfel.- 1.6 Verschleierung: Raster.- 1.7 Klassifizierung der kryptographischen Methoden.- 2 Aufgabe und Methode der Kryptographie.- 2.1 Charakter der Kryptographie.- 2.2 Chiffrierung.- 2.3 Chiffrierschritt-System.- 2.4 Polyphonie.- 2.5 Zeichenvorräte.- 2.6 Schlüssel.- 3 Chiffrierschritte: Einfache Substitution.- 3.1 Fall V(1) ? W (unipartite einfache Substitutionen).- 3.2 Spezialfall V ? V (Permutationen).- 3.3 Fall V(1) ? Wm (multipartite einfache Substitutionen).- 3.4 Der allgemeine Fall V(1) ? W(m), Spreizen.- 4 Chiffrierschritte: Polygraphische Substitution und Codierung.- 4.1 Der Fall V2 ? W(m) von Bigramm-Substitutionen.- 4.2 Spezialfälle von Playfair und Delastelle: Tomographische Verfahren.- 4.3 Der Fall V3 ? W(m) von Trigramm-Substitutionen.- 4.4 Der allgemeine Fall V(n) ? W(m): Codes.- 5 Chiffrierschritte: Lineare Substitution.- 5.1 Involutorische lineare Substitutionen.- 5.2 Homogene und inhomogene lineare Substitutionen.- 5.3 Binäre lineare Substitutionen.- 5.4 Allgemeine lineare Substitutionen.- 5.5 Zerfallende lineare Substitutionen.- 5.6 Dezimierte Alphabete.- 5.7 Lineare Substitutionen mit Dezimalzahlen und Dualzahlen.- 6 Chiffrierschritte: Transposition.- 6.1 Einfachste Verfahren.- 6.2 Spalten-Transpositionen.- 6.3 Anagramme.- 7 Polyalphabetische Chiffrierung: Begleitende und unabhängige Alphabete.- 7.1 Potenzierung.- 7.2 Verschobene und rotierte Alphabete.- 7.3 Rotor-Maschinen.- 7.4 Verschobene Standardalphabete: Vigenère und Beaufort.- 7.5 Unabhängige Alphabete.- 8 Polyalphabetische Chiffrierung: Schlüssel.- 8.1 Frühe Verfahren mit periodischen Schlüsseln.- 8.2 „Doppelter Schlüssel“.- 8.3 Vernam-Chiffrierung.- 8.4 Quasi-nichtperiodische Schlüssel.- 8.5 Maschinen mit eingebauten Schlüsselerzeugern.- 8.6 Bildung von Schlüsselfolgen durch Iteration.- 8.7 Nichtperiodische Schlüssel.- 8.8 Individuelle Einmal-Schlüssel.- 8.9 Schlüsselverwaltung.- 9 Komposition von Chiffrierverfahren.- 9.1 Gruppeneigenschaft.- 9.2 Überchiffrierung.- 9.3 Ähnlichkeit von Chiffrierverfahren.- 9.4 Durchmischung nach Shannon.- 9.5 Durchmischung durch arithmetische Operationen.- 9.6 DES und IDEA ®.- 10 Öffentliche Chiffrierschlüssel.- 10.1 Symmetrische und asymmetrische Chiffrierverfahren.- 10.2 Einweg-Funktionen.- 10.3 RSA-Verfahren.- 10.4 Anmerkungen zur Sicherheit von RSA.- 10.5 Geheimhaltung versus Authentisierung.- 10.6 Sicherheit der öffentlichen Chiffrierverfahren.- 11 Chiffriersicherheit.- 11.1 Chiffrierfehler.- 11.2 Maximen der Kryptologie.- 11.3 Shannons Maßstäbe.- 11.4 Kryptologie und Grundrechte.- II: Kryptanalyse.- Die Maschinerie.- 12 Ausschöpfung der kombinatorischen Komplexität.- 12.1 Monoalphabetische einfache Chiffrierungen.- 12.2 Monoalphabetische polygraphische Chiffrierungen.- 12.3 Polyalphabetische Chiffrierungen.- 12.4 Allgemeine Bemerkungen.- 12.5 Die Exhaustionsmethode.- 12.6 Unizitätslänge.- 12.7 Praktische Durchführung der Exhaustion.- 12.8 Mechanisierung der Exhaustion.- 13 Anatomie der Sprache: Muster.- 13.1 Invarianz der Wiederholungsmuster.- 13.2 Ausschließung von Chiffrierverfahren.- 13.3 Mustersuche.- 13.4 Mustersuche bei polygraphischer Chiffrierung.- 13.5 Die Methode des wahrscheinlichen Wortes.- 13.6 Maschinelle Exhaustion der Belegungen eines Musters.- 13.7 Pangramme.- 14 Polyalphabetischer Fall: Wahrscheinliche Wörter.- 14.1 Negative Mustersuche.- 14.2 Binäre negative Mustersuche bei Porta-Alphabeten.- 14.3 Mustersuche bei bekannten Alphabeten — De Viaris.- 14.4 Zick-Zack-Exhaustion möglicher Wortlagen.- 14.5 Isomorphie-Methode.- 14.6 Verdeckte Klartext-Geheimtext-Kompromittierung.- 15 Anatomie der Sprache: Häufigkeit.- 15.1 Ausschließung von Chiffrierverfahren.- 15.2 Invarianz der Partitionen.- 15.3 Intuitive Häufigkeitserkennung: Häufigkeitsgebirge.- 15.4 Häufigkeitsreihenfolge.- 15.5 Cliquen und Partitionsanpassung.- 15.6 Abstandsminimierung.- 15.7 Häufigkeit von Multigrammen.- 15.8 Die kombinierte Methode der Häufigkeitserkennung.- 15.9 Häufigkeitserkennung für polygraphische Substitutionen.- 15.10 Freistil-Methoden.- 15.11 Nochmals: Unizitätslänge.- 16 Kappa und Chi.- 16.1 Definition und Invarianz von Kappa.- 16.2 Definition und Invarianz von Chi und Psi.- 16.3 Das Kappa-Chi-Theorem.- 16.4 Das Kappa-Phi-Theorem.- 16.5 Symmetrische Funktionen der Zeichenhäufigkeiten.- 17 Periodenanalyse.- 17.1 Friedmans Periodenbestimmung durch Kappa-Test.- 17.2 Kappa-Test für Multigramme.- 17.3 Maschinelle Kryptanalyse.- 17.4 Parallelstellensuche nach Kasiski.- 17.5 Kolonnenbildung und Phi-Test nach Kullback.- 17.6 Eine Abschätzung für die Periodenlänge.- 18 Zurechtrücken begleitender Alphabete.- 18.1 Durchdecken der Häufigkeitsgebirge.- 18.2 Chi-Test: Zurechtrücken gegen bekanntes Alphabet.- 18.3 Chi-Test: Gegenseitiges Zurechtrücken begleitender Alphabete.- 18.4 Wiedergewinnung des Referenzalphabets.- 18.5 Kerckhofifs’ symétrie de position.- 18.6 Abstreifen einer Überchiffrierung: Differenzenmethode.- 18.7 Entziffern des Codes.- 18.8 Rekonstruktion des Kennwortes.- 19 Kompromittierung.- 19.1 Kerckhofis’ Superimposition.- 19.2 Superimposition für Chiffrierungen mit einer Schlüsselgruppe.- 19.3 Phasenrichtige Superimposition von überchiffriertem Code.- 19.4 Geheimtext-Geheimtext-Kompromittierung.- 19.5 Eine Methode von Sinkov.- 19.6 Geheimtext-Geheimtext-Kompromittierung: Indikatorverdopplung.- 19.7 Klartext-Geheimtext-Kompromittierung: Rückkoppelpläne.- 20 Lineare Basisanalyse.- 20.1 Reduktion linearer polygraphischer Substitutionen.- 20.2 Rekonstruktion eines durch lineare Iteration erzeugten Schlüssels.- 20.3 Rekonstruktion eines linearen Schieberegisters.- 21 Anagrammieren.- 21.1 Einfache Transposition.- 21.2 Doppelte Spaltentransposition.- 21.3 Multiples Anagrammieren.- 22 Abschließende Bemerkungen.- 22.1 Geglückte Entzifferungen.- 22.2 Arbeitsweise des unbefugten Entzifferers.- 22.3 Illusion der Sicherheit.- 22.4 Kommunikationstheoretische Bedeutung der Kryptologie.- A Anhang: Perfekte Sicherheit und praktische Sicherheit.- A.1 Axiome einer axiomatischen Informationstheorie.- A.2 Informationstheorie von Chiffrierungen.- A.3 Perfekte und individuelle Chiffrierungen.- A.4 Shannonscher Hauptsatz.- A.5 Unizitätslänge und Codekomprimierung.- A.6 Unmöglichkeit einer konstruktiven vollständigen Unordnung.- B Anhang: Kryptologische Geräte und Maschinen im Deutschen Museum München.- Literatur.- Namen- und Sachverzeichnis.- Bildquellenverzeichnis.

Blurb

Die Kryptologie, eine jahrtausendealte "Geheimwissenschaft", gewinnt zusehends praktische Bedeutung in Verbindung mit dem Schutz von Kommunikationswegen, Datenbanken und Software. Neben ihre Nutzung in rechnergestützten öffentlichen Nachrichtensystemen ("öffentliche Schlüssel") treten mehr und mehr rechnerinterne Anwendungen, wie Zugriffsberechtigungen und der Quellenschutz von Software.
Der erste Teil des Buches behandelt in elf Kapiteln die Geheimschriften und ihren Gebrauch - die Kryptographie. Dabei wird auch auf das aktuelle Thema "Kryptographie und Grundrechte des Bürgers" eingegangen. Im zweiten Teil wird in elf weiteren Kapiteln das Vorgehen zum unbefugten Entziffern einer Geheimschrift - die Kryptanalyse - besprochen, wobei insbesondere Hinweise für die Beurteilung der Sicherheit der Chiffrierverfahren gegeben werden. Mit der vorliegenden dritten Auflage wurde das Werk auf den neuesten Stand gebracht.
Das Buch setzt nur elementare mathematische Kenntnisse voraus. Mit einer Fülle spannender, lustiger und bisweilen anzüglicher Geschichten aus der historischen Kryptologie gewürzt, ist es auch für Laien reizvoll zu lesen.
"... ein wahres Lesevergnügen für jedermann... Wenn's schwierig wird, hilft die Fülle von ausgiebig behandelten Beispielen." (Thomas von Randow, "Die Zeit")
"Wer über elementare mathematische Kenntnisse verfügt, wird auch die fachlicheren Kapitel des Buches mit Gewinn lesen." (Norbert Lossau, "Die Welt")
"The best single book on cryptology today" (David Kahn, "Cryptologia")