Dozent

Dozent: Willi Geiselmann, Daniel Kraschewski

Termine und Ort

Dienstag 9:45 - 11:15 Raum 236 (Geb. 50.34)

Inhalt

Zunächst werden in einem kurzen Exkurs einige historische Chiffren und ihre Schwächen vorge-stellt. Hauptinhalt der Vorlesung sind die Vorstellung moderner Blockchiffren, Diskussion der Stärken und Schwächen gebräuchlicher Betriebsmodi und die Behandlung aktueller Angriffs-techniken (vordergründig lineare und differentielle Kryptoanalyse). Für den Abschluss der Vorlesung ist ein Abschnitt zu Hashfunktionen und symmetrischer Authentifikation geplant.

Größere Teile der Vorlesung orientieren sich am ehemlagigen SCC2-Skript "Datensicherheitstechnik".

Themenübersicht

Vorlesung am 13.04.2010

• Aufgaben der Kryptographie
• Gebiete der Kryptographie
  (symmetrische & asymmetrische Kryptographie, Steganographie)
• Typen von Angriffen
• Caesar Chiffre

Vorlesung am 20.04.2010

• Vigenere Chiffre (Angriff über Koinzidenzindex)
• Vernam Chiffre, one-time-pad
• Enigma (Funktionsweise, Schwäche)

Vorlesung am 27.04.2010

• Hagelin C34  (Funktionsweise und Angriff)
• Einführung Blockchiffren
• Betriebsmodi von Blockchiffren (ECB, CBC)

Vorlesung am 04.05.2010

• Betriebsmodi von Blockchiffren (CFB, OFB)
• Vorstellung von DES und 3DES

Vorlesung am 11.05.2010

• Meet-in-the-Middle-Attacke auf 2DES
• lineare Kryptoanalyse am Beispiel FEAL

Vorlesung am 18.05.2010

• lineare Kryptoanalyse von DES
• Erweiterung von (2n+1)-Runden-Charakteristiken auf 2n+3 Runden
• Piling-up Lemma
• "Praxisrelevanz" von linearer und differentieller Kryptoanalyse

Vorlesung am 25.05.2010

• differentielle Kryptoanalyse von DES
• 1-Runden Angriff mit differentieller Analyse
• 1-Runden Angriff direkt über S-Box
• 3-Runden Angriff mit differentieller Analyse
• 2-Runden-Charakteristik
• damit Angriff auf z.B. 6-Runden DES

Vorlesung am 01.06.2010

• Skipjack
• differentielle Analyse von 25 Runden Skipjack mit unmöglichen Charakteristiken

Vorlesung am 08.06.2010

• Funktionsweise des AES
• Eigenschaften von kryptographischen Hashfunktionen
  (urbildresistent, kollisionsresistent)

Vorlesung am 15.06.2010

• Merkle-Damgaard-Schema (Grundaufbau der meisten Hashfunktionen)
• Aufbau von SHA-1
• Konstruktion "sinnvoller Hash-Kollisionen" aus zufälligen Kollisionen
• Einführung von Random Oracle (RO) und Ideal Cipher (IC)

Vorlesung am 22.06.2010

• Äquivalenz von RO- und IC-Modell
• informationstheoretisch sichere MACs (Carter-Wegman mit Toeplitz-Matrizen)

Vorlesung am 29.06.2010

• HMAC
• abstreitbar authentifizierter Nachrichtenaustausch
• formale Sicherheitsbegriffe (ROR-/IND-/NM-CPA/-CCA1/-CCA2)

Vorlesung am 06.07.2010

• Beziehungen zwischen den 9 Sicherheitsbegriffen (ROR-/IND-/NM-CPA/-CCA1/-CCA2)
• Welche Betriebsmodi (ECB, CBC, CFB, OFB) erfüllen welchen Begriff?
• Authenticated Encryption

Vorlesung am 13.07.2010

• Lightweight Authentication, z.B. für RFID (HB,HB+)
• LPN-Problem
• aktiver Angriff gegen HB
• Man-in-the-Middle gegen HB+