Klassische Techniken der Verschlüsselung und Kryptoanalyse

Kryptographische Verfahren und Protokolle

Das Interesse an Verschlüsselung von Nachrichten ist so alt wie die schriftliche Kommunikation selbst. Ausgehend davon, daß Kommunikation über unsichere Kanäle erfolgt, muß die Sicherheit der Kommunikation durch verschiedene Verfahren gewährleiset werden. Als Ziele werden bei der sicheren Kommunikation Identifikation und Authenifikation, Autorisation und Isolation (Geheimhaltung) verfolgt.
Letzteres soll im folgenden weiter ausgeführt werden.

Steganographie
stellt neben der Kryptographie eine weitere Möglichkeit zur Geheimhaltung von Information dar. Dabei wird die Isolation der Information durch Unsichtbarmachen oder Verstecken erreicht Einige Methoden sind z.B. unsichtbare Tinte, unauffälliges Markieren einzelner Buchstaben oder vorher ausgetauschte Schablonen, die so über den Text gehalten werden, daß nur noch die eigentliche Botschaft zu sehen ist.
Neuerdings werden geheime Botschaften auch in Bilddateien versteckt. Dabei werden nicht relevante Bits durch die Nachricht ersetzt, so daß sich der optische Eindruck nur unmerklich ändert, der Empfänger die Nachricht aber wieder extrahieren kann.
Die Steganographie ist ein eigenständiges Gebiet und wird nicht zur Krypthographie gerechnet. Zudem fällt sie auch nicht unter das umstrittene Kryptoregulierungsgesetz. Gegner dieser Gesetzesvorlage argumentieren daher auch mit der Steganographie, daß Verschleierung von Information mit Einschränkung von Krypthographie nie zu verhindern sei.


Kryptographie
befaßt sich mit der Verschlüsselung von Nachrichten. Klartext wird dabei systematisch unleserlich gemacht und soll ausschließlich vom Empfänger wieder entschlüsselt werden können. Grundsätzlich unterscheidet man hier Codesysteme von Kryptosystemen.
Codesysteme arbeiten mit einem festgelegtem Wörterbuch über Zeichenketten des Klartextes und des Codetextes. Bei der Verschlüsselung werden nun einfach die Zeichen des Klartextes anhand des Codebuches durch die entsprechenden Codes ersetzt. Es können nur solche Sachverhalte codiert werden, die auch vorher festgelegt wurden, da im Gegensatz zu Kryptosystemen nicht mit einzelnen Zeichen sondern semantischen Einheiten gearbeitet wird.
Kryptosysteme arbeiten mit einzelnen Zeichen, dieser Begriff soll nun auch formal gefaßt werden:

Def. Kryptosystem: Ein 5-Tupel (P, C, K, E, D) heißt Kryptosystem:
		P  endliche Menge von möglichen Klartexten
		C  endliche Menge von möglichen verschlüsselten Texten
		K  Schlüsselraum, Menge möglicher Schlüssel

		für alle k aus K ex. ek: P->C aus E und dk: C->P aus D.
		so daß dk(ek(x)) = x für jeden Klartext x aus P.