Kryptografie in Theorie und Praxis: Mathematische Grundlagen fur Internetsicherheit, Mobilfunk und elektronisches Geld

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Kryptografie
in Theorie und Praxis, 2. Auflage......Page 3
Vorwort......Page 5
Inhaltsverzeichnis
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1 Aufgaben und Grundzüge der Kryptografie......Page 14
1.1 Geheimhaltung - Vertraulichkeit - der passive Angreifer
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1.2 Authentifikation und Integrität......Page 20
1.4 Dienste, Mechanismen, Algotithmen......Page 22
Teil I Symmetrische Verschlüsselungen
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2.1.2 Cäsar-Chiffren
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2.1.3 Monoalphabetische Chiffren......Page 26
2.2.1 Vigeuère-Chiffre
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2.2.4 Der Friedmau-Angriff......Page 28
Kryptoanalyse der Vigènere- Chiffre
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2.3 Übungen......Page 31
3.1 Das Modell von Sharrnon......Page 34
3.2 Mathemattsehe Formalisierung......Page 35
3.3 Angriffsarteu auf Verschlüsselungen
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3.4 Übungen......Page 41
4 Perfekte Sicherheit......Page 44
4.1 Formalisierung der perfekten Sicherheit......Page 45
Die Berechnung der a posteriori Wahrscheinlichkeit......Page 47
Interpretation......Page 51
4.2 Perfekte Ununterscheidbarkeit......Page 53
4 .3 Übungen......Page 55
5.1 Algorithmen......Page 57
5.3 Effiziente Sicherheit
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5 .4 Übungen
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6 Stromchiffren......Page 63
6.1 Pseudoaufallszahlen
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6.2 Statistische Tests
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6.3 Lineare Schieberegister
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Bemerkungen
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6.5 Kombinationen von linearen Schieberegistern
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6.6 Lineare Komplexität
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6.7 Übungen
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7 Blockchiffren
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7.1 Vollständige Schlüssclsuche
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7.2 Wertetabellen
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7.3 Folgerungen......Page 81
7.4 Designkriterien
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7.5 Feietel-Chiffren
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7.6.1 Das Schema
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7.6.2 Die Rundenfunktion
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Die S·Boxen......Page 88
Zusammenspiel der Ein zelkomponenten
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7.6 .3 Schlüsselauswahl
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7.6.4 Eigenschaften des DES, Ergebnisse, Bewertung
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7.7 Der Advanced Encryption Standard (AES)
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7.7.1 Das Schema des AES
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7.7.2 Algebraische Grundlagen
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7.8 Die Rundenfunktion
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7.8.1 Schlüsselauswahl
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7.9 Übungen
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8.1 Kaskadenversclilüsselung
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8.2 Betriebsmodi
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8.2.1 Der Electronic-Codebook-Modus
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8.2.2 Cipher-Block-Chaining-Modus
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8.2.3 Counter-Modus
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8.2.4 Cipher-Feedback-Modus
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8 .3 Übungen
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Teil II Asymmetrische Kryptografie
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9.1 Public-Key-Verschlüsselung
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9.2 Digitale Signaturen
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9.3 Einwegfunktionen
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9.4 Vergleich Symmetrische-Asymmetrische Algorithmen
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10.1 Überblick
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10.2 Die Schlüsselerzeugung
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10 .3 Verschlüsseln und Entschlüsseln
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10.5 Die Sicherheit des RSA-Algorithmus
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10.6 Homomorphie der RSA-Funktion
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10.7 Konkrete Implementierungen
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10.8 Übungen
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11.1 Überblick über die Diffie-Hellman-Schlüsselvereinbarung
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11.2 Mathematische Details
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11 3 Das Problem des diskreten Logarithmus
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11.4 Der Baby-Step-Giant-Step-Algorithmus
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11.5 Sicherheit der Diffie-Hellman-Schlüsselvereinbarung
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11.6 EIGalmal-Verschlüsselung
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11.7 EIGamal-Signatur
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11.8 Der Blum-Micali-Pseudozufallsgenerator
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11.9 Übungen
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12.1 Verallgemeinerte EIGamal-Systeme - elliptische Kurven
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12.2 XTR
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12.3.1 Die Rabin-Verschlüsselung und -Signatur
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Das Rabin -Verschliisselungsverfahren
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Der Blum-Blmn-Shub-Generator
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12.3.2 Paillier-Verschlüsselungen und -Signaturen
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12.4.2 Knapsack-Verschlüsselungen
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12.5 Übungen
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Bemerkungen
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13.1 Polynomielle Ununterscheidbnrkeit
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13.2 Semantische Sicherheit
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Bemerkungen......Page 173
13.3 Die Sicherheit des RSA- und des EIGamal-Verschlüsselungsverfahrens
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13.4 Übungen
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14 Digitale Signaturen
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Mögliche Erfolge
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14.2 Übungen
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Teil III Anwendungen
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15 Hashfunktionen und Nachrichtenauthentizität
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15.1 Hashfunktionen
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15.2 Konstruktion von Hashfunktionen
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15.2.1 Hashfunktionen unter Verwendung von Blockchiffren
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15.2.2 Maßgeschneiderte Algorithmen
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15.3 Hash-and-Sign-Signaturen
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15.4 Message Authentication Codes
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15 .5 Konstruktion mit Blockchiffren
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15 .7 Sichere Kanäle
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15.8 Übungen
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16 Zero-Knowledge-Protokolle
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16.1 Der Ftat-Shamlr-Algorithmus
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16.2 Zero-Knowledge-Beweis für die Kenntnis eines diskreten Logarithmus
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16.3 Formalisierung
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16.4 Witness hid ing
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16.5 Übungen
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17.1 Schlüsselerzeugung
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17.2 Schlüsselverteilu ng
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17.4 Rückruf von Schlüsseln
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17.6 Public-Key- Infrastrukturen
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17.6.1 Public-Key-Zertiflkate
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18 Teilnehmerauthentifikation
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18.1 Festcode-Verfahren
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18.2 Wechselcode-Verfahren
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18 .3 Challenge-and-Response-Protokolle
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18.4 Authentifikation mit Zero-Knowledge-Beweisen
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18.5 Eigenschaften von Authcntifikationsprotokollen
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18.6 Übungen
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19 Schlüsseletablierungsprotokolle
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19.1 Angriffe auf Protokolle
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19.1.1 Die Impersonation
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19.1.2 Die Replay-Attacke
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19.1.3 Reflektionsangriff......Page 240
19.1.4 Der Ma n-in-the-middle-Angriff
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19.2 Schlüsseltransportprotokolle
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19.2.1 Das Breitmaulfrosch-Protokoll
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19.2.2 Needham-Sch roeder-Protokoll
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19.2.3 Otway-Rees-Protokol l
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19.2.4 Das TMN-Protokoll
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19.3 Schlüsselvereinbarungsprotokolle
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19.4 Sicherheit von Protokollen
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19.5 Übungen
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20.1 Modell
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20.2 Secret-Sharing-Verfahren
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Das Schwellenschema von Shamir
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20.2.2 Verifizierbare Geheimnisaufteilung
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20.3 Threshold-Signaturverfahren
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20.4 Der Münzwurf am Telefon
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20.5 Oblivious-Transfer
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20.6 Übungen
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21.1 MIX-Netze
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21.1.1 Kryptografische Sicherheit eines MIXes
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21.1.2 Weitere Sicherheitsmaßnahmen
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21.2 Blinde Signaturen
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21.2.1 Elektronisches Geld
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Das offline Münzsystem von D. Chaum; A . Fiat und M . Naor
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21.3.1 Elektronische Wahlen
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22.1 Secure Sockets Layer (SSL)
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22.1.1 Das Handshake-Protokoll
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22.1.2 Change-Cipher-Spec-Nachricht
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22.1.4 Alert-Protokoll
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22.1.5 Analyse des SSL-Protokolls Version 3.0
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22.2.1 Operationen
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22.2.2 Schlüsselverwaltung
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22.3 Das GSM-Mobilfunknetz
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22.3.1 Authentifizierung
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22.3.2 Versch lüsselung
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22.3.3 Authentifikatio n in fremden GSM-Netzen
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23.1 Quantenkryptografie
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23.2.1 Physikalische Grundlagen
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23.2.2 Quautencomputer
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23.2 .3 Faktorisierung mit Quantencomputern
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23.2.4 Auswirkungen auf die Kryptografie
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23.2.5 Ausblick
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Bücher
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Zeitschriften und Konferenzen
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Index......Page 326