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AES

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B. M.
Lernen
B. M.
Diese Lernkarten bieten eine umfassende Einführung in das AES-Verschlüsselungsverfahren auf Universitätsniveau. Sie behandeln die mathematischen Grundlagen wie den Körper GF(256), Polynomarithmetik und die Operationen SubBytes, ShiftRows, MixColumns sowie AddRoundKey. Die Karteikarten erläutern die Unterschiede zwischen Verschlüsselung und Entschlüsselung und gehen auf die Eigenschaften des AES ein, wie Block- und Schlüssellänge. Studierende der Informatik profitieren von den detaillierten Erklärungen und Beispielen, um die Funktionsweise und Implementierung des AES zu verstehen.
Karten
10
Lernende
1
Sprache
Deutsch
Kategorie
Informatik
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
31.01.2018 / 01.02.2018
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Lernkarten

Charakterisieren Sie das standardisierte AES-Verfahren hinsichtlich Blocklänge und Schlüssellänge.

Blocklänge 128 bit, Schlüssellänge 128bit

 

Arbeitet das AES asymmetrisch oder symmetrisch?

 

symmetrisch

 

Warum wurde Ende der 90er Jahre des letzten Jahrhunderts die Entwicklung des AES notwendig?

  • Maschine wurden zu schnell

→ Schlüssel zu schnell durchgelaufen

Das AES beruht auf mathematischen Verfahren, die auf dem endlichen Körper GF(256) arbeiten. Welcher Satz bestätigt, dass es einen solchen Körper gibt?

 

  • GF(p^m) m>0

Das AES beruht auf mathematischen Verfahren, die auf dem endlichen Körper GF(256) arbeiten. Mit Hilfe welcher Art von Arithmetik wird ein solcher Körper konstruiert?

 

  • Polynomen 7. Grades | m(x) = 8. Grades

  • Mithilfe Polynomarithmetik

 

Der Körper GF(2**8) hat einige interessante Eigenschaften, die eine Implementierung leicht machen. Nennen Sie zwei.

 

  • Koeffizienten kommen aus Z2 ( Z2 = {0,1}

Polynom 7. Grades → alles passt in einem Byte

Der AES arbeitet in mehreren Runden. Beschreiben Sie informell, wie eine normale (nicht die letzte) Runde aussieht.

 

SubBytes(), ShiftRows(), MixColums(),AddRoundKey()

  1. Was passiert bei den Operationen SubBytes(), ShiftRows(), MixColums() und AddRoundKey()?

  • SubBytes(): Substitutieren „durchwürfeln“ des States/der Information mit Hilfe der SBox(Substitutionsbox)


  • ShiftRows(): Die einzelnen Zeilen werden in Abhängigkeit der Zeilennummer zyklisch nach links geschoben.

  • MixColumns(): Hier werden die Bytes innerhalb einer Spalte verschoben und dabei umgerechnet.

  • AddRoundKey(): Der nächste Schlüssel wird hinzugefügt.

Worin unterscheidet sich die Ent- von der Verschlüsselung? Nehmen wir an, dass GF(256) ein Ring und kein Körper ist, wäre dann die Entschlüsselung mit Operationen über GF(256) möglich?

  • Entschlüsselung: die selben Vorgänge wie Verschlüsselung nur mit inverse Operation (umgekehrte Reihenfolge)

  • Bei Ring ist keine Entschlüsselung möglich ist. → Nein

 

Nennen Sie zwei Beispiele für Kritik am AES-Verfahren.

  • Mathematik ist zu einfach

  • Zu wenige runden,; der Puffer gegenüber schneller Hardware ist zu gering,aber noch geht es

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