Kryptografie/Angriffe

Entschlüsselung

Die Entschlüsselung ist die Umkehrung der Kryptografie (symmetrische Verfahren)

Das heißt beim Beispiel-Caesar-Verfahren jetzt um 3 Buchstaben zurückverschieben

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
xyzabcdefghijklmnopqrstuvw

So wird aus „KDOOR“ wieder „hallo“.

Chifertext-Only Angriff

Versuch eine Kryptografie nur bei Kenntnis des chiffrierten Textes zu lösen

• Größte Herausforderung für jeden Kryptoanalytiker

Known-plaintext-Angriff

• Der Angreifer besitzt neben dem Chiffretext auch den Klartext (oder einen Teil davon) und hat nun die Aufgabe den Schlüssel oder den Kryptografiesalgorithmus zu finden.

Chosen-Plaintext Attack

• Auch Teile des Klartextes können wertvolle Hilfe leisten
• Attacker can choose the plaintext that gets encrypted thereby potentially getting more information about the key

Adaptive Chosen-Plaintext Attack

• Attacker can choose a series of plaintexts, basing choice on the result of previous encryption
• differential cryptanalysis!

Brute Force Angriff

Nacheinander werden alle möglichen Schlüssel durchprobiert

• Kann bei jeder Kryptografiesmethode eingesetzt werden
• Der Angreifer muss jedoch erkennen, wann der richtige Schlüssel gefunden wurde, daher werden diese Angriffe oft als Known-plaintext-Angriff durchgeführt

Dechiffrierung verschlüsselter Nachrichten -- Brute Force Angriff

• Die Brute-force Methode ist bei sehr großen Schlüsseln wirkungslos
• Dann muss sich der Gegner auf die Analyse des Chiffrats verlassen
• Dabei muss der Angreifer eine gewisse Vorstellung haben, um was für eine Art Ausgangstext es sich handelt
• zum Beispiel eine .exe-Datei, Word-Datei oder einen Text mit deutschem Inhalt
• Oder der Gegner spekuliert auf bestimmte Muster des Klartextes
• Word-Dateien fangen zum Beispiel immer mit dem selben Muster an
• Kryptoanalyse basiert auf der Ausnutzung
• von Spuren der Struktur oder
• des Musters des Klartextes
• Diese bestehen auch nach Kryptografie und sind im Chiffretext zu erkennen

Monoalphabetischen Substitution (Cäsar)

• jedem Buchstaben eines Alphabets mit 27 Buchstaben (26 + ein Satzzeichen) wird ein beliebig anderen zuordnet
• 27 Möglichkeiten für den ersten Buchstaben
• 26 Möglichkeiten für den zweiten Buchstaben
• 25 Möglichkeiten für den dritten Buchstaben
• etc.
• Das enspricht 27 * 26 * .... * 2 * 1 = 27!
• rund 1,09*10e28 Zuordnungsmöglichkeiten

Statische Analyse

Angreifer nutzt Schwachstellen eines Kryptverfahren

• Dabei analysieren sie statisch den verschlüsselten Datenverkehr
• Im Fall der monoalphabetischen bedeutet das
• Die Häufigkeit der verschlüsselten Buchstaben bleibt gleich und kann durch einfache Häufigkeitsanalyse Rückschlüsse auf den Originaltext ziehen
• Jedoch muss deren Sprache kennen bzw. erraten
• Der Buchstabe „e“ tritt in der deutschen Sprache am häufigsten auf
• Auch Buchstabenpaare (Biagramme) treten mit unterschiedlicher Häufigkeit auf
• Durch diese Kenntnisse können monoalphabetische Codes schnell entschlüsselt werden

Known oder Chosen Plaintext

Teilweise vorhersehbar

• Kryptografieen und Kryptografien zu knacken fällt einem Angreifer leichter, wenn er Teile des Klartextes bereits kennt.
• Die Header-Daten von IP Paketen lassen sich unschwer erraten/ermitteln und ermöglichen so Know-Plaintext-Attacken
• Diese Methode funktioniert auch bei Paketen, bei denen Teile der Informationen im Header vorhersagbar sind
• Der Angreifer hat auch die Möglichkeit, eigenen Text zu verschlüsseln.
• Ist dieser abhörbar, so können Rückschlüsse über den Verschlüssellungsalgorythmus gezogen werden

Mustererkennung

Die Methode des wahrscheinlichen Wortes

Bei der „Methode des wahrscheinlichen Wortes“ wählt man ein Wort aus, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit im Klartext vorkommt, und sucht das Chiffrat ab, ob und wo das Muster dieses Wortes in ihm enthalten ist. Bsp.:„neun“ (Muster: ABCA)

Most Cryptoanalytic Attacks base on the Redundancy of Natural Language Texts

Angriffsarten

Angreifer hat mehrere Möglichkeiten

• Informationen einer verschlüsselten Nachricht zu erhalten
• die vom Sender A („Alice“) an Empfänger B („Bob“) geschickt wird

Am leichtesten können Nachrichten an

• Hubs
• Switches und
• Router abgehört werden