Description
Die Kryptologie, eine jahrtausendealte “Geheimwissenschaft”, gewinnt zusehends praktische Bedeutung fr den Schutz von Kommunikationswegen, Datenbanken und Software. Neben ihre Nutzung in rechnergesttzten ffentlichen Nachrichtensystemen (“public keys”) treten mehr und mehr rechnerinterne Anwendungen, wie Zugriffsberechtigungen und der Quellenschutz von Software. – Der erste Teil des Buches behandelt die Geheimschriften und ihren Gebrauch – die Kryptographie. Dabei wird auch auf das aktuelle Thema “Kryptographie und Grundrechte des Brgers” eingegangen. Im zweiten Teil wird das Vorgehen zum unbefugten Entziffern einer Geheimschrift – die Kryptanalyse – besprochen, wobei insbesondere Hinweise zur Beurteilung der Verfahrenssicherheit gegeben werden. Mit der vorliegenden dritten Auflage wurde das Werk auf den neuesten Stand gebracht. – Das Buch setzt nur mathematische Grundkenntnisse voraus. Mit einer Flle spannender, lustiger und bisweilen anzglicher Geschichten aus der historischen Kryptologie gewrzt, ist es auch fr Laien reizvoll zu lesen. I: Kryptographie.- Die Leute.- 1 Einleitender berblick.- 1.1 Kryptographie und Steganographie.- 1.2 Semagramme.- 1.3 Maskierung.- 1.4 Stichwrter.- 1.5 Verschleierung: Wrfel.- 1.6 Verschleierung: Raster.- 1.7 Klassifizierung der kryptographischen Methoden.- 2 Aufgabe und Methode der Kryptographie.- 2.1 Charakter der Kryptographie.- 2.2 Chiffrierung.- 2.3 Chiffrierschritt-System.- 2.4 Polyphonie.- 2.5 Zeichenvorrte.- 2.6 Schlssel.- 3 Chiffrierschritte: Einfache Substitution.- 3.1 Fall V(1) ? W (unipartite einfache Substitutionen).- 3.2 Spezialfall V ? V (Permutationen).- 3.3 Fall V(1) ? Wm (multipartite einfache Substitutionen).- 3.4 Der allgemeine Fall V(1) ? W(m), Spreizen.- 4 Chiffrierschritte: Polygraphische Substitution und Codierung.- 4.1 Der Fall V2 ? W(m) von Bigramm-Substitutionen.- 4.2 Spezialflle von Playfair und Delastelle: Tomographische Verfahren.- 4.3 Der Fall V3 ? W(m) von Trigramm-Substitutionen.- 4.4 Der allgemeine Fall V(n) ? W(m): Codes.- 5 Chiffrierschritte: Lineare Substitution.- 5.1 Involutorische lineare Substitutionen.- 5.2 Homogene und inhomogene lineare Substitutionen.- 5.3 Binre lineare Substitutionen.- 5.4 Allgemeine lineare Substitutionen.- 5.5 Zerfallende lineare Substitutionen.- 5.6 Dezimierte Alphabete.- 5.7 Lineare Substitutionen mit Dezimalzahlen und Dualzahlen.- 6 Chiffrierschritte: Transposition.- 6.1 Einfachste Verfahren.- 6.2 Spalten-Transpositionen.- 6.3 Anagramme.- 7 Polyalphabetische Chiffrierung: Begleitende und unabhngige Alphabete.- 7.1 Potenzierung.- 7.2 Verschobene und rotierte Alphabete.- 7.3 Rotor-Maschinen.- 7.4 Verschobene Standardalphabete: Vigenre und Beaufort.- 7.5 Unabhngige Alphabete.- 8 Polyalphabetische Chiffrierung: Schlssel.- 8.1 Frhe Verfahren mit periodischen Schlsseln.- 8.2 “Doppelter Schlssel”.- 8.3 Vernam-Chiffrierung.- 8.4 Quasi-nichtperiodische Schlssel.- 8.5 Maschinen mit eingebauten Schlsselerzeugern.- 8.6 Bildung von Schlsselfolgen durch Iteration.- 8.7 Nichtperiodische Schlssel.- 8.8 Individuelle Einmal-Schlssel.- 8.9 Schlsselverwaltung.- 9 Komposition von Chiffrierverfahren.- 9.1 Gruppeneigenschaft.- 9.2 berchiffrierung.- 9.3 hnlichkeit von Chiffrierverfahren.- 9.4 Durchmischung nach Shannon.- 9.5 Durchmischung durch arithmetische Operationen.- 9.6 DES und IDEA .- 10 ffentliche Chiffrierschlssel.- 10.1 Symmetrische und asymmetrische Chiffrierverfahren.- 10.2 Einweg-Funktionen.- 10.3 RSA-Verfahren.- 10.4 Anmerkungen zur Sicherheit von RSA.- 10.5 Geheimhaltung versus Authentisierung.- 10.6 Sicherheit der ffentlichen Chiffrierverfahren.- 11 Chiffriersicherheit.- 11.1 Chiffrierfehler.- 11.2 Maximen der Kryptologie.- 11.3 Shannons Mastbe.- 11.4 Kryptologie und Grundrechte.- II: Kryptanalyse.- Die Maschinerie.- 12 Ausschpfung der kombinatorischen Komplexitt.- 12.1 Monoalphabetische einfache Chiffrierungen.- 12.2 Monoalphabetische polygraphische Chiffrierungen.- 12.3 Polyalphabetische Chiffrierungen.- 12.4 Allgemeine Bemerkungen.- 12.5 Die Exhaustionsmethode.- 12.6 Unizittslnge.- 12.7 Praktische Durchfhrung der Exhaustion.- 12.8 Mechanisierung der Exhaustion.- 13 Anatomie der Sprache: Muster.- 13.1 Invarianz der Wiederholungsmuster.- 13.2 Ausschlieung von Chiffrierverfahren.- 13.3 Mustersuche.- 13.4 Mustersuche bei polygraphischer Chiffrierung.- 13.5 Die Methode des wahrscheinlichen Wortes.- 13.6 Maschinelle Exhaustion der Belegungen eines Musters.- 13.7 Pangramme.- 14 Polyalphabetischer Fall: Wahrscheinliche Wrter.- 14.1 Negative Mustersuche.- 14.2 Binre negative Mustersuche bei Porta-Alphabeten.- 14.3 Mustersuche bei bekannten Alphabeten – De Viaris.- 14.4 Zick-Zack-Exhaustion mglicher Wortlagen.- 14.5 Isomorphie-Methode.- 14.6 Verdeckte Klartext-Geheimtext-Kompromittierung.- 15 Anatomie der Sprache: Hufigkeit.- 15.1 Ausschlieung von Chiffrierverfahren.- 15.2 Invarianz der Partitionen.- 15.3 Intuitive Hufigkeitserkennung: Hufigkeitsgebirge.- 15.4 Hufigkeitsreihenfolge.- 15.5 Cliquen und Partitionsanpassung.- 15.6 Abstandsminimierung.- 15.7 Hufigkeit von Multigrammen.- 15.8 Die kombinierte Methode der Hufigkeitserkennung.- 15.9 Hufigkeitserkennung fr polygraphische Substitutionen.- 15.10 Freistil-Methoden.- 15.11 Nochmals: Unizittslnge.- 16 Kappa und Chi.- 16.1 Definition und Invarianz von Kappa.- 16.2 Definition und Invarianz von Chi und Psi.- 16.3 Das Kappa-Chi-Theorem.- 16.4 Das Kappa-Phi-Theorem.- 16.5 Symmetrische Funktionen der Zeichenhufigkeiten.- 17 Periodenanalyse.- 17.1 Friedmans Periodenbestimmung durch Kappa-Test.- 17.2 Kappa-Test fr Multigramme.- 17.3 Maschinelle Kryptanalyse.- 17.4 Parallelstellensuche nach Kasiski.- 17.5 Kolonnenbildung und Phi-Test nach Kullback.- 17.6 Eine Abschtzung fr die Periodenlnge.- 18 Zurechtrcken begleitender Alphabete.- 18.1 Durchdecken der Hufigkeitsgebirge.- 18.2 Chi-Test: Zurechtrcken gegen bekanntes Alphabet.- 18.3 Chi-Test: Gegenseitiges Zurechtrcken begleitender Alphabete.- 18.4 Wiedergewinnung des Referenzalphabets.- 18.5 Kerckhofifs’ symtrie de position.- 18.6 Abstreifen einer berchiffrierung: Differenzenmethode.- 18.7 Entziffern des Codes.- 18.8 Rekonstruktion des Kennwortes.- 19 Kompromittierung.- 19.1 Kerckhofis’ Superimposition.- 19.2 Superimposition fr Chiffrierungen mit einer Schlsselgruppe.- 19.3 Phasenrichtige Superimposition von berchiffriertem Code.- 19.4 Geheimtext-Geheimtext-Kompromittierung.- 19.5 Eine Methode von Sinkov.- 19.6 Geheimtext-Geheimtext-Kompromittierung: Indikatorverdopplung.- 19.7 Klartext-Geheimtext-Kompromittierung: Rckkoppelplne.- 20 Lineare Basisanalyse.- 20.1 Reduktion linearer polygraphischer Substitutionen.- 20.2 Rekonstruktion eines durch lineare Iteration erzeugten Schlssels.- 20.3 Rekonstruktion eines linearen Schieberegisters.- 21 Anagrammieren.- 21.1 Einfache Transposition.- 21.2 Doppelte Spaltentransposition.- 21.3 Multiples Anagrammieren.- 22 Abschlieende Bemerkungen.- 22.1 Geglckte Entzifferungen.- 22.2 Arbeitsweise des unbefugten Entzifferers.- 22.3 Illusion der Sicherheit.- 22.4 Kommunikationstheoretische Bedeutung der Kryptologie.- A Anhang: Perfekte Sicherheit und praktische Sicherheit.- A.1 Axiome einer axiomatischen Informationstheorie.- A.2 Informationstheorie von Chiffrierungen.- A.3 Perfekte und individuelle Chiffrierungen.- A.4 Shannonscher Hauptsatz.- A.5 Unizittslnge und Codekomprimierung.- A.6 Unmglichkeit einer konstruktiven vollstndigen Unordnung.- B Anhang: Kryptologische Gerte und Maschinen im Deutschen Museum Mnchen.- Literatur.- Namen- und Sachverzeichnis.- Bildquellenverzeichnis.
