Cryptography Reference
In-Depth Information
Bei einer
Block-Chiffre
hingegen wird die Nachricht
A
n
N
=
···
=(
···
)(
···
x
2
)
···
(
···
)
∈
x
1
x
n
x
1
x
x
x
r
+
1
x
n
+
1
blockweise
chiffriert; dazu wird zunächst ein eventuell verbleibender letzter un-
vollständiger Block
(
···
)
x
r
+
1
x
n
durch weitere Buchstaben zu einem vollständi-
gen Block
(
x
r
+
1
···
x
)
)
aufgefüllt
:
(
+
r
1
Klartext
N
:
(
x
1
···
x
)(
x
···
x
2
)
···
(
x
r
+
1
···
x
)
)
+
1
(
r
+
1
↓
↓
· · ·
↓
Geheimtext
C
:
(
c
1
···
c
)(
c
···
c
2
)
···
(
c
r
+
1
···
c
)
)
+
1
(
+
r
1
Beispiel
Die Vigenère-Chiffre ist eine Strom-Chiffre. Jede affine Chiffre mit
M
=
I
(siehe
Abschnitt 1.7.3) ist eine Block-Chiffre.
Wie bereits erwähnt, sind affine Chiffren unsicher. Es gibt aber auch sichere
Block-Chiffren, wir werden solche in Kapitel 3 behandeln.
2.1.2 Das Verfahren
Das
One-Time-Pad
, zu deutsch
Einmal-Block
, ist eine Strom-Chiffre, die schon im
Jahre 1917 von den AT&T Mitarbeitern Gilbert Vernam und Joseph O. Mauborgne
für den Einsatz in der Telegrafie vorgeschlagen wurde. Vernam hat diese Chif-
fre ein Jahr später patentieren lassen. Daher spricht man auch von der
Vernam-
Chiffre
. Kennzeichnend für das One-Time-Pad ist, dass
•
der benutzte Schlüssel nur einmal verwendet werden darf (
One-time
),
•
der Schlüssel genauso lang wie die Nachricht ist,
•
der Schlüssel-String zufällig gewählt werden muss.
Einfach ausgedrückt ist ein
One-Time-Pad
eine Vigenère-Chiffre mit einem Schlüs-
sel-String, der mindestens die Länge des Klartextes
hat; genauer:
Das
One-Time-Pad
ist ein Kryptosystem mit Klartext-, Geheimtext- und Schlüs-
selmenge
P
N
=
Z
2
=
C
=
K
- die Menge der Strings über dem Alphabet
Z
2
.
∈
Z
2
∈
Z
2
N
=
···
···
Es seien
x
1
x
n
ein Klartext der Länge
n
und
k
1
k
r
ein
Schlüssel der Länge
r
n
, wobei jede Ziffer
k
i
∈
Z
2
des Schlüssel-Strings zufällig
(genauer
gleichverteilt
) gewählt wird.
Wir wählen die ersten
n
Bits des Schlüssel-Strings
k
:
≥
=
k
1
k
2
···
k
n
und
verschlüs-
seln
:
C
=
f
(
N
,
k
)
:
=
N
+
k
=(
x
1
+
k
1
,...,
x
n
+
k
n
)
.
