Asymmetrische Verschlüsselung

Asymmetrische Verschlüsselung

Asymmetrische Verschlüsselung


B. M.
This flashcard set delves into the intricacies of asymmetric encryption, tailored for university-level computer science students. It focuses on the RSA and Diffie-Hellman procedures, exploring their algorithms, security mechanisms, and practical applications like database encryption. The set also covers key concepts such as prime numbers, generators, and the differences between symmetric and asymmetric algorithms. Ideal for those studying cryptography, it provides a comprehensive understanding of how these methods ensure secure data transmission and storage.
Flashcards
21
Students
4
Language
English
Category
Computer Science
Level
University
Created / Updated
31.01.2018 / 11.12.2021

Flashcards

 

  1. Worin besteht der wesentliche Unterschied zwischen asymmetrischen und symmetrischen Verschlüsselungsalgorithmen, wenn die Implementierungen der Verfahren betrachtet werden?

  • Symmetrisch = basieren auf logischen Bit-Operationen

  • Asymmetrisch = basieren darauf, dass Blöcke von Informationen als lange Integerwerte aufgefasst werden, die nach der Modulo-Arithmetik behandelt wird

Was bedeutet teilerfremd oder relativ prim? Was bestimmt die Euler’sche Φ-Funktion?

 

  • Teilerfremd: außer 1 keinen gemeinsamen Teiler
  • Eulersche Funktion: ist die Anzahl der positiven ganzen Zahlen, die kleiner als n und zu n teilerfremd sind, also einschließlich 1

 

Für welche hohen Werte ist der Wert der Φ-Funktion sehr leicht zu berechnen?

 

Primzahlen

Was für ein Ziel hat das Verfahren von Diffie-Hellman?

Sicherer Schlüsselaustausch

Ist das Verfahren von Diffie-Hellman robust gegen den Man-in-the Middle-Angriff?

Nein

Auf welchem rechnerisch sehr aufwendigen Verfahren beruht die Sicherheit des Diffie-Hellman-Verfahrens?

Einwegfunktion: Verschlüsseln einfach, Entschlüsseln mit Umkehrfunktion aufwendig

Beschreiben Sie den Algorithmus des Diffie-Hellman-Verfahrens in einer Freistil-Notation jeweils aus der Sicht der Kommunikationspartner

Erläutern Sie das Diffie-Hellman-Verfahren anhand eines kleinen Zahlenbeispiels.

  1. Beim Diffie-Hellman-Verfahren wird u.a. eine Zahl g öffentlich vereinbart, diese wird auch Generator genannt. Erläutern Sie, wann eine Zahl ein Generator für was ist.

  • Generator, wenn ihre Potenzierungen jedes Element der Grundmenge außer der 0 ergeben

  1. Warum sollte beim Diffie-Hellman-Verfahren die Zahl g ein Generator sein?

  • Wenn g kein Generator ist, dann kann durch g^x bzw. g^y nur eine Teilmenge der Grundmenge benutzt werden, was dem Angreifer erleichtert

  1. Kann irgendein Schlüssel des RSA-Schlüsselpaares zum öffentlichen und der andere zum privaten gemacht werden? Bitte begründen Sie die Antwort.

  • Nein, weil im Verfahren festgelegt ist, welches öffentlich und welches privat sein muss

 

Benutzt das RSA-Verfahren eine feste Schlüssellänge sowie z.B. das DES-Verfahren?

nein

Nennen Sie für das RSA-Verfahren eine "vernünftige" Schlüssellänge in bit.

 

3000

  1. Wie läuft prinzipiell die Wahl der Schlüsselpaare beim RSA-Verfahren ab. Skizzieren Sie dazu einen Algorithmus in Freistilnotation.

Beschreiben Sie das Ver- und das Entschlüsseln nach dem RSA-Verfahren, indem Sie einen Algorithmus in Freistilnotation definieren.

 

⦁ Verschlüsseln (1. Anwendung): C = Pe MOD n 

⦁ Entschlüsseln (2. Anwendung): P = Cd MOD n

Erläutern Sie das Ver- und das Entschlüsseln nach dem RSA-Verfahren anhand kleiner Zahlen, einschließlich der Schlüsseldefinition.

 

Wie verläuft die Faktorisierungsattacke auf das RSA-Verfahren? Skizzieren Sie dessen Idee.

 

  • Öffentlicher RSA-Schlüssel besteht aus dem Produkt von 2 Primzahlen

Diese Zahl in ihre Faktoren zerlegen → daraus kann geheimer Schlüssel berechnet werden

Für das RSA-Verfahren werden zwei große zufällig gewählte Primzahlen benötigt. Sie haben nun eine Zufallszahl erhalten. Können Sie definitiv feststellen, ob es eine Primzahl ist? Welches Problem müssen Sie dabei lösen?

Nein

  1. Nehmen wir an, dass Sie aus Versehen eine nicht-Primzahl für das RSA-Verfahren gewählt haben. Was hat das für Konsequenzen?

  • Ist nicht so sicher

  • Normal * Primzahl = keine Primzahl → lässt sich faktorieren und damit knacken

 

  1. Auf welchem rechnerisch sehr aufwendigen Verfahren beruht die Sicherheit des RSA-Verfahrens?

Diffie-Hellman Verfahren

Gehört das RSA-Verfahren zu den Blockchiffren? Sie wollen eine Datenbank mit RSA verschlüsseln, wie gehen Sie algorithmisch dabei vor?

  • Nein

  • Algorithmus:
1. Key-Paar erzeugen
2. Datenbank-Server erhält PrivKey
3. Datenbank verschlüsselt sich selbst (auf Datastore, Tabellen oder Spaltenebene ?) mit dem PrivKey 4. User signen den PubKey der DB zum entschlüsseln der Daten
5. ???
6. Profit.

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