Kerckhoffs’ Prinzip
Kerckhoffs’ Prinzip - Axiome der modernen Kryptografie
Beschreibung
- Grundsätze der modernen Kryptografie
1883 von Auguste Kerckhoffs formuliert
- Kerckhoffs’sche Prinzip
- Kerckhoffs’ Maxime
- Sicherheit eines Kryptografieverfahrens
- MUSS auf der Geheimhaltung des Schlüssels basieren
- DARF NICHT auf der Geheimhaltung der Verfahren beruhen
- Grundsatz der modernen Kryptographie
Sicherheit eines Kryptosystems darf nicht von der Geheimhaltung des Algorithmus abhängen
- Die Sicherheit gründet sich auf die Geheimhaltung frei wählbarer Eingangsgrößen des Algorithmus
- Dies sind bei Verschlüsselungsverfahren etwa die geheimen Schlüssel
- Security through obscurity
Gegensatz zum Kerckhoffs’schen Prinzip
- Sicherheit durch Geheimhaltung
- Sicherheit durch Geheimhaltung des Kryptografiealgorithmus
- zusätzlich zur Geheimhaltung der verwendeten Schlüssel
Grundsätze
- Anforderungen an Verschlüsselungssysteme
| Nr | Beschreibung |
|---|---|
| 1 | muss im Wesentlichen nicht entzifferbar sein |
| 2 | darf keine Geheimhaltung erfordern |
| 3 | muss leicht zu übermitteln sein und die Schlüssel ohne schriftliche Aufzeichnung zu merken |
| 4 | sollte mit telegrafischer Kommunikation kompatibel sein |
| 5 | muss transportabel sein und die Bedienung darf nicht mehr als eine Person erfordern |
| 6 | muss einfach anwendbar sein |
Ein System, das diesen Anforderungen entsprach, existierte damals nicht.
Kerckhoffs’sche Prinzip
- Konstruktion sicherer Kryptografie-Verfahren
Das Kerckhoffs’sche Prinzip ist der zweite der sechs Grundsätze zur Konstruktion eines sicheren Kryptografiesverfahrens, die Kerckhoffs 1883 in La cryptographie militaire einführt:
- Darf nicht der Geheimhaltung bedürfen und ohne Schaden in Feindeshand fallen können
Das Kerckhoffs’sche Prinzip findet bei den meisten heute verwendeten Kryptografiesalgorithmen Anwendung
Moderne Kryptografie
Das Kerckhoffs’sche Prinzip findet bei den meisten heute verwendeten Kryptografiesalgorithmen Anwendung
Gründe für das Kerckhoffs’sche Prinzip
- Es ist viel schwieriger, einen Algorithmus geheim zu halten als einen Schlüssel.
- Es ist schwieriger, einen kompromittierten Algorithmus durch einen anderen zu ersetzen als einen kompromittierten Schlüssel.
- Geheime Algorithmen können durch Reverse Engineering aus Software- oder Hardware-Implementierungen rekonstruiert werden.
- Fehler in öffentlichen Algorithmen werden leichter entdeckt (vgl. Peer-Review), wenn sich möglichst viele Fachleute damit befassen.
- Es ist leichter, in „geheimen“ Kryptografiesverfahren eine Hintertür zu verstecken.
Anwendung des Kerckhoffs’schen Prinzips
- Konsequente Anwendung des Kerckhoffs’schen Prinzips
- Führt dazu, dass sich viele Experten eine Meinung über ein Verfahren bilden können
- Dies ist wünschenswert
- Durch die Fülle von Expertenmeinungen kann das Verfahren gründlicher auf potenzielle Schwächen und Sicherheitslücken untersucht werden.
- Öffentlichen Ausschreibungsverfahren
- So wurde etwa der Algorithmus AES in einem öffentlichen Ausschreibungsverfahren bestimmt
- Viele Experten haben Vorschläge für neue und möglichst sicheren Verfahren einreichten und untersuchten.
- „Open Source geht nicht zulasten der Sicherheit“
Geheime Verfahren
- Erfahrung in der Kryptografie
- Viele von ihren Entwicklern geheim gehaltene Verfahren nach oder mit ihrer Offenlegung als schwach erwiesen haben und gebrochen wurden.
- Beispiele
- GSM-Algorithmen A5/1 und A5/2
- kryptografische Algorithmen der Zutrittskontrollkarten Mifare Classic und Legic prime
- Kryptografiesverfahren Magenta
Ein geheimer kryptografischer Algorithmus ist jedoch nicht notwendigerweise unsicher.
Axiome der Kryptoanalyse
- Angreifen kennen jedes Deail des Kryptografies - Algorithmus
- Angreifen ist in Besitz des Ver-/Entschlüsselungs - Equipments
- Hardware Maschine oder Sotware-Implementierung
- Angreifer hat Zugriff auf ausreichend plaintext / ciphertext - Paare
- mit dem gleichen (unbekannten Schlüssel) erstellt
- Starke Kryptografie (Strong cipher)
- Der beste Angriff sollte eine brute force - Schlüsselsuche sein
Kerckhoffs’ Prinzip
Kerckhoffs’ Maxime
- 1883 von Auguste Kerckhoffs formulierter Grundsatz der modernen Kryptografie
- Sicherheit eines Kryptografiesverfahrens beruht auf der Geheimhaltung des Schlüssels
- nicht auf der Geheimhaltung des Kryptografiesalgorithmus
- Ein Chiffriersystem, das diesen Anforderungen entsprach, existierte damals nicht
- „Security by Obscurity“
- Sicherheit durch Geheimhaltung des (Kryptografies-)Algorithmus
- möglicherweise zusätzlich zur Geheimhaltung des Schlüssels
- Sechs Grundsätze
- Das System muss im Wesentlichen (…) unentzifferbar sein
- Das System darf keine Geheimhaltung erfordern (…)
- Es muss leicht übermittelbar sein und man muss sich die Schlüssel ohne schriftliche Aufzeichnung merken können (...)
- Das System sollte mit telegraphischer Kommunikation kompatibel sein
- Das System muss transportabel sein und die Bedienung darf nicht mehr als eine Person erfordern
- Das System muss einfach anwendbar sein (…)
Kerckhoffs’sche Prinzip in der moderne Kryptografie
Viele gute Gründe für das Kerckhoffs’sche Prinzip
- Es ist schwieriger
- einen Algorithmus geheim zu halten als einen Schlüssel
- einen kompromittierten Algorithmus auszutauschen, als einen kompromittierten Schlüssel
- Geheime Algorithmen
- Einige „geheimen“ Kryptografiesverfahren haben sich als schwach und unzulänglich erwiesen
- Bei „geheimen“ Kryptografiesverfahren muss mit Hintertüren gerechnet werden
- können durch Reverse-Engineering aus Software- oder Hardware-Implementierungen rekonstruiert werden
- Fehler in öffentlichen Algorithmen
- können im Allgemeinen leichter entdeckt werden wenn sich möglichst viele Fachleute damit befassen
Konsequente Anwendung des Kerckhoffs’schen Prinzips
Viele Experten können sich eine Meinung bilden
- Fülle von Expertenmeinungen
- Verfahren kann gründlich auf potenzielle Schwächen und Sicherheitslücken untersucht werden
- AES wurde in öffentlichem Ausschreibungsverfahren bestimmt
- in dem viele Experten Vorschläge für einen neuen, möglichst sicheren Chiffrieralgorithmus einreichten und untersuchten
- Schlechte Erfahrungen
- Die Erfahrung in der Kryptografie zeigt, dass sich viele von ihren Entwicklern geheim gehaltene Verfahren nach oder mit ihrer Offenlegung als schwach erwiesen haben und gebrochen wurden.
- Beispiele
- sind die GSM-Algorithmen A5/1 und A5/2, kryptographische Algorithmen der Zutrittskontrollkarten Mifare Basic und Legic prime und das Kryptografiesverfahren Magenta.
- Auf der anderen Seite ist ein geheimer kryptographischer Algorithmus nicht notwendigerweise unsicher, wie das Beispiel von RC4 zeigt.
- Anwendung
- Das Kerckhoffs’sche Prinzip findet bei den meisten heute verwendeten Kryptografiesalgorithmen wie DES, AES, RSA Anwendung.