HSR InfSi2
HSR, Rapperswil, InfSi2, HS19
HSR, Rapperswil, InfSi2, HS19
Welche Crpyto-Algorithmen empfiehlt die NSA Suite B?
- Verschlüsselung: AES (128/256bit)
- Integrität/Hash: SHA (256/384bit)
- Auth. Encryption: AES-GCM (128/256bit)
- Schlüsselaustausch: ECDH (256/348bit)
- Signatur: ECDSA (256(384bit)
Wie berechnet sich die effektive Stärke eines Keys bei Symmetrischer Verschlüsselung?
Key Size = True Strength
Beispiele:
- AES-128 hat 128 Bit Strength
- ChaCha20 (256bit Key) hat 256 Bit Strength
Was für eine effektive Stärke in Bit hat ein 3DES Schlüssel?
3DES verwendet einen 168 bit Schlüssel.
Da symmetrische Verschlüsselung: 168 bit True Strength.
Wie berrechnet sich die tatsächliche Stärke von EC Keys?
Z.B.: ECDH, ECDSA
True Strength = Key Bits / 2
Beispiele:
- ECDSA 256 bit --> 128 bit kryptografische Stärke
- ECDH 512 bit --> 256 bit kryptografische Stärke
Welche kryptografische Stärke hat SHA-1?
80 BIt
Welche kryptografische Stärke haben:
- RSA-1024
- DH (MODP)-1024
80 Bit
Welche kryptografische Stärke haben:
- RSA-2048
- DH (MODP)-2048?
112 Bit
Welche kryptografische Stärke haben:
- RSA-3072
- DH (MODP)-3072?
128 Bit
Welche kryptografische Stärke haben:
- RSA-7680
- DH (MODP)-7680?
192 Bit
Welche kryptografische Stärke haben:
- RSA-15360
- DH (MODP)-15360?
256 Bit
NIST Comparative Security Strength Tabelle
Welche Auswirkung haben Quantencomputer auf die kryptographische Stärke von symmetrischen Verschlüsselungs- und Hash-Verfahren?
Tatsächliche Stärke wird halbiert, Schlüssellänge muss verdoppelt werden.
Weshalb ist die Generierung einer RSA-Signatur sehr viel aufwändiger als deren Verifikation?
Der öffentliche Exponent für die Entschlüsselung wird optimal gewählt (65537 = 2^16+1).
RSA Signatur-Schlüssel haben üblicherweise einen sehr kleinen öffentlichen Exponenten e, bei dem nur zwei Bits auf 1 gesetzt sind.
Der zugehörige private Exponent hat hingegen die gleiche Grösse wie der Modulus n (mit etwa der Hälfte der Bits auf 1 gesetzt). Aus diesem Grund ist die Exponentiation y = x^d mod n, welche für die Generierung der Signatur nötig ist, sehr viel aufwändiger, als die Verifikation x = y^e mod n.
Quantum Key Distribution mit Photonen:
Bei einer Dämpfung der Glasfaser vom 0.2dB/km, um welchen Faktor nimmt die Anzahl ankommender Photonen pro 50km ab?
um Faktor 10.
50km mehr Strecke = nur 1/10 der zuvor vorhandenen Photonen kommen an.
Quantum Key Distribution mit Photonen:
Wie viele Photonen kommen bei einer Dämpfung von 0.2dB/km nach 50km Strecke noch an?
Wie viele bei 100km und 150km?
- 50km: 1/10 aller gesendeten Photonen kommen an
- 100km: 1/100
- 150km: 1/1000
Wie funktioniert eine PRF, die durch HMAC_SHA256 realisiert ist?
- Man braucht einen (öffentlichen) Seed und
- einen (privaten) Key
- V(0) = Seed
- V(i) = HMAC(private Key, V(i-1)
- pseudo Random Bit-Folge = V(i)'s aneinanderhängen
Welche Entropie besitzen alle mit einer HMAC PRF abgeleiteten Schlüssel?
Entropie der Schlüssel = Anzahl Bits des von der HMAC PRF verwendeten Private Keys
Wie können durch eine HMAC PRF abgeleitete Schlüssel geknackt werden?
Brute Force auf den Private Key der HMAC PRF, der Seed ist ja einsehbar.
Bei PRF HMAC_SHA256 benötigt man dazu max. 2^256 Versuche.
Welche beiden Pseudo Random Functions wurden im Modul vorgestellt?
- PRF mittels HMAC
- Deterministic Random Bit Generator
Was ist die Schwäche von Port-Based Network Access Control (IEEE 802.1X, EAP) wenn man MAC Adressen als Credentials verwendet?
Was ist eine Lösung?
Schwäche: MAC Adressen können einfach gespoofed werden.
Besser EAP-TLS verwenden (IEEE 802.1AR):
- Geräte haben eine DevID (umfasst u.a. Zertifikat und Private Key dazu)
- 802.1X Authentication Server authentifiziert Clients anhand dieser DevID
Datal Link Layer Security - MACsec
Was ist eine Connectivity Association (CA)?
Umfasst PAEs (Clients), die einen gemeinsamen CAK verwenden.
Datal Link Layer Security - MACsec
Wozu dient ein CAK und wie wird er erstellt?
Ein CAK ist ein Pre-Shared Key. Aus ihm wird ein SAK, ein ICK und ein KEK abgeleitet.
Die beiden letzteren dienen dazu, den SAK verschlüsselt im Netz zu übertragen (MKA).
Kann entweder manuell auf einem Client konfiguriert (= Gruppen CAK) oder vom MSK (802.1X, EAP) abgeleitet werden (= Pairwise CAK)
Datal Link Layer Security - MACsec
Wie funktionert das MACsec Key Agreement (MKA)?
Aus CAK wird abgeleitet:
- Ein SAK --> aus CAK und Random Numbers (z.B. Nonce vom EAP Authenticator/Switch)
- Ein ICK --> ICV Key, für Integrität der MKPDUs
- Ein KEK --> Key Encryption Key, verschlüsselt SAK in der MKPDU
SAK wird in Paket (MKPDU) über EAPOL an andere Geräte in der gleichen CA gesendet. Diese haben Kenntnis über den CAK, können daraus ebenfalls den gleichen ICK und KEK ableiten und damit den SAK für die SA und die Kommunikation mit dem Gegenüber entschlüsseln. Nun kann man auf L2 verschlüsselt miteinander kommunizieren.
Datal Link Layer Security - MACsec
Wie viele SAKs werden bei N PEAs in einer CA benötigt?
N
Datal Link Layer Security - MACsec
Wie werden Multicasts abgehandelt, in Bezug auf die Secure Channels und die benötigten SAKs?
Jeder aller N PAEs (Clients) in einer CA hat einen eigenen SAK, den er für die Kommunikation mit seinen N-1 Peers verwenden kann.
Ein PEA kann also mit dem normalen SAK einen Multicast an X Clients senden.
(aus alter Prüfung!)
Datal Link Layer Security - MACsec
Welches ist die Standard Crypto Suite von MACsec und welche kryptografische Stärke hat sie?
MACsec verwendet als Standard AES-GCM (1 P) mit 128 Bit kryptografischer Stärke.
(aus alter Prüfung!)
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Flashcards
Welche Crpyto-Algorithmen empfiehlt die NSA Suite B?
- Verschlüsselung: AES (128/256bit)
- Integrität/Hash: SHA (256/384bit)
- Auth. Encryption: AES-GCM (128/256bit)
- Schlüsselaustausch: ECDH (256/348bit)
- Signatur: ECDSA (256(384bit)
Wie berechnet sich die effektive Stärke eines Keys bei Symmetrischer Verschlüsselung?
Key Size = True Strength
Beispiele:
- AES-128 hat 128 Bit Strength
- ChaCha20 (256bit Key) hat 256 Bit Strength
Was für eine effektive Stärke in Bit hat ein 3DES Schlüssel?
3DES verwendet einen 168 bit Schlüssel.
Da symmetrische Verschlüsselung: 168 bit True Strength.
Wie berrechnet sich die tatsächliche Stärke von EC Keys?
Z.B.: ECDH, ECDSA
True Strength = Key Bits / 2
Beispiele:
- ECDSA 256 bit --> 128 bit kryptografische Stärke
- ECDH 512 bit --> 256 bit kryptografische Stärke
Welche kryptografische Stärke hat SHA-1?
80 BIt
Welche kryptografische Stärke haben:
- RSA-1024
- DH (MODP)-1024
80 Bit
Welche kryptografische Stärke haben:
- RSA-2048
- DH (MODP)-2048?
112 Bit
Welche kryptografische Stärke haben:
- RSA-3072
- DH (MODP)-3072?
128 Bit
Welche kryptografische Stärke haben:
- RSA-7680
- DH (MODP)-7680?
192 Bit
Welche kryptografische Stärke haben:
- RSA-15360
- DH (MODP)-15360?
256 Bit
NIST Comparative Security Strength Tabelle
Welche Auswirkung haben Quantencomputer auf die kryptographische Stärke von symmetrischen Verschlüsselungs- und Hash-Verfahren?
Tatsächliche Stärke wird halbiert, Schlüssellänge muss verdoppelt werden.
Weshalb ist die Generierung einer RSA-Signatur sehr viel aufwändiger als deren Verifikation?
Der öffentliche Exponent für die Entschlüsselung wird optimal gewählt (65537 = 2^16+1).
RSA Signatur-Schlüssel haben üblicherweise einen sehr kleinen öffentlichen Exponenten e, bei dem nur zwei Bits auf 1 gesetzt sind.
Der zugehörige private Exponent hat hingegen die gleiche Grösse wie der Modulus n (mit etwa der Hälfte der Bits auf 1 gesetzt). Aus diesem Grund ist die Exponentiation y = x^d mod n, welche für die Generierung der Signatur nötig ist, sehr viel aufwändiger, als die Verifikation x = y^e mod n.
Quantum Key Distribution mit Photonen:
Bei einer Dämpfung der Glasfaser vom 0.2dB/km, um welchen Faktor nimmt die Anzahl ankommender Photonen pro 50km ab?
um Faktor 10.
50km mehr Strecke = nur 1/10 der zuvor vorhandenen Photonen kommen an.
Quantum Key Distribution mit Photonen:
Wie viele Photonen kommen bei einer Dämpfung von 0.2dB/km nach 50km Strecke noch an?
Wie viele bei 100km und 150km?
- 50km: 1/10 aller gesendeten Photonen kommen an
- 100km: 1/100
- 150km: 1/1000
Wie funktioniert eine PRF, die durch HMAC_SHA256 realisiert ist?
- Man braucht einen (öffentlichen) Seed und
- einen (privaten) Key
- V(0) = Seed
- V(i) = HMAC(private Key, V(i-1)
- pseudo Random Bit-Folge = V(i)'s aneinanderhängen
Welche Entropie besitzen alle mit einer HMAC PRF abgeleiteten Schlüssel?
Entropie der Schlüssel = Anzahl Bits des von der HMAC PRF verwendeten Private Keys
Wie können durch eine HMAC PRF abgeleitete Schlüssel geknackt werden?
Brute Force auf den Private Key der HMAC PRF, der Seed ist ja einsehbar.
Bei PRF HMAC_SHA256 benötigt man dazu max. 2^256 Versuche.
Welche beiden Pseudo Random Functions wurden im Modul vorgestellt?
- PRF mittels HMAC
- Deterministic Random Bit Generator
Was ist die Schwäche von Port-Based Network Access Control (IEEE 802.1X, EAP) wenn man MAC Adressen als Credentials verwendet?
Was ist eine Lösung?
Schwäche: MAC Adressen können einfach gespoofed werden.
Besser EAP-TLS verwenden (IEEE 802.1AR):
- Geräte haben eine DevID (umfasst u.a. Zertifikat und Private Key dazu)
- 802.1X Authentication Server authentifiziert Clients anhand dieser DevID
Datal Link Layer Security - MACsec
Was ist eine Connectivity Association (CA)?
Umfasst PAEs (Clients), die einen gemeinsamen CAK verwenden.
Datal Link Layer Security - MACsec
Wozu dient ein CAK und wie wird er erstellt?
Ein CAK ist ein Pre-Shared Key. Aus ihm wird ein SAK, ein ICK und ein KEK abgeleitet.
Die beiden letzteren dienen dazu, den SAK verschlüsselt im Netz zu übertragen (MKA).
Kann entweder manuell auf einem Client konfiguriert (= Gruppen CAK) oder vom MSK (802.1X, EAP) abgeleitet werden (= Pairwise CAK)
Datal Link Layer Security - MACsec
Wie funktionert das MACsec Key Agreement (MKA)?
Aus CAK wird abgeleitet:
- Ein SAK --> aus CAK und Random Numbers (z.B. Nonce vom EAP Authenticator/Switch)
- Ein ICK --> ICV Key, für Integrität der MKPDUs
- Ein KEK --> Key Encryption Key, verschlüsselt SAK in der MKPDU
SAK wird in Paket (MKPDU) über EAPOL an andere Geräte in der gleichen CA gesendet. Diese haben Kenntnis über den CAK, können daraus ebenfalls den gleichen ICK und KEK ableiten und damit den SAK für die SA und die Kommunikation mit dem Gegenüber entschlüsseln. Nun kann man auf L2 verschlüsselt miteinander kommunizieren.
Datal Link Layer Security - MACsec
Wie viele SAKs werden bei N PEAs in einer CA benötigt?
N
Datal Link Layer Security - MACsec
Wie werden Multicasts abgehandelt, in Bezug auf die Secure Channels und die benötigten SAKs?
Jeder aller N PAEs (Clients) in einer CA hat einen eigenen SAK, den er für die Kommunikation mit seinen N-1 Peers verwenden kann.
Ein PEA kann also mit dem normalen SAK einen Multicast an X Clients senden.
(aus alter Prüfung!)
Datal Link Layer Security - MACsec
Welches ist die Standard Crypto Suite von MACsec und welche kryptografische Stärke hat sie?
MACsec verwendet als Standard AES-GCM (1 P) mit 128 Bit kryptografischer Stärke.
(aus alter Prüfung!)
