Die Geschichte der Kryptologie ist sehr alt. Bereits vor circa 2400 Jahren nutzten die Griechen die so genannte Skytala zur militärischen Datenübermittlung. Das Verfahren nutzte ein dünnes Papyrusband und einen Stab zur Ver- bzw. Entschlüsselung. Dabei wurde das Band so um den Stab gewickelt, dass es entlang dem Stab beschrieben werden konnte. Wickelte man das Band ab, war die Nachricht ohne weiteres nicht mehr zu entschlüsseln (stellt man sich die Buchstaben als Einträge in einer Matrix vor, ist das Ergebnis des Verfahrens nichts anderes als die transponierte Matrix). Der Schlüssel lag bei diesem Verfahren allein im Durchmesser des verwendeten Stabs und war dementsprechend nicht besonders sicher.
Heutige Verschlüsselungsverfahren sind komplexer und aufwendiger zu berechnen, da unsere Möglichkeiten sie anzugreifen, durch die immer schneller und leistungsstärker werdenden Computer, ständig steigen. Beispielsweise ist es durch reines „Durchprobieren“ aller denkbaren Schlüssel möglich, Passwörter von Benutzern auf Windowssystemen in wenigen Minuten zu finden (einen solcher Angriff, bei dem einfach alle möglichen Schlüssel ausprobiert werden, bezeichnet man als Brute Force Angriff oder Brute Force Attacke).
Ein Verschlüsselungsverfahren, welches dieser Entwicklung Rechnung trug, jedoch mittlerweile selbst wieder abgelöst wurde, ist das im Folgenden beschriebene symmetrische, das bedeutet, dass zum ver- und entschlüsseln der gleiche Schlüssel verwendet wird, Blockverschlüsselungsverfahren DES (Data Encryption Standard).
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Geschichte
- Der Algorithmus
- Die Funktion DES
- Die Funktion KS
- Die Funktion f
- Die Funktionen S₁ bis SÅ
- Entschlüsselung
- Anwendung und Operationsmodi
- Electronic Codebook Modus
- Cipher Block Chaining Modus
- Cipher Feedback Modus
- Output Feedback Modus
- Auswirkung von Störungen
- Varianten
- Triple-DES
- DESX
- NewDES
- Biham-DES
- Generalized-DES
- Sicherheit
- Schlüssel
- Funktion f
- Anzahl der Runden
- Risiken
- Schlüsselraum
- Schlüsselverteilung
- Einsatz
- Beispiel XY-Versicherung
- Bibliotheken
- Zukunft
- Zusammenfassung
- Anhang
- Permutation
- Bijektivität
- XOR
- Paritätsbit
- Verzeichnisse
- Tabellenverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- Literaturverzeichnis
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Seminararbeit befasst sich mit dem Data Encryption Standard (DES) und seinen Eigenschaften als ein bedeutender Blockchiffre-Algorithmus. Das Ziel der Arbeit ist es, den DES-Algorithmus detailliert zu beschreiben, seine Funktionsweise zu erläutern und seine Sicherheit und Risiken zu analysieren.
- Entwicklung und Geschichte des DES-Algorithmus
- Funktionsprinzipien des DES-Algorithmus
- Sicherheitseigenschaften und Schwachstellen des DES-Algorithmus
- Einsatzbereiche des DES-Algorithmus und seine Bedeutung in der Praxis
- Varianten des DES-Algorithmus und ihre Weiterentwicklung
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit beginnt mit einer Einleitung, die die Relevanz des DES-Algorithmus in der modernen Kryptologie hervorhebt. Das zweite Kapitel beleuchtet die Geschichte des DES-Algorithmus, seine Entstehung und Entwicklung im Kontext der amerikanischen Regierung und der NSA. Kapitel 3 widmet sich der detaillierten Beschreibung des DES-Algorithmus, wobei die einzelnen Funktionen und Operationen Schritt für Schritt erläutert werden. Die Sicherheit des DES-Algorithmus und seine Schwachstellen werden in Kapitel 5 behandelt. In Kapitel 6 werden die Risiken des DES-Algorithmus im Hinblick auf den Schlüsselraum und die Schlüsselverteilung diskutiert. Kapitel 7 beschäftigt sich mit der praktischen Anwendung des DES-Algorithmus, inklusive Beispielen aus der Industrie. Das Kapitel Zukunft beleuchtet die Weiterentwicklung des DES-Algorithmus und die Bedeutung des DES in der modernen Kryptographie.
Schlüsselwörter
Data Encryption Standard, Blockchiffre, Kryptografie, Sicherheit, Schlüssel, Algorithmus, DESX, Triple-DES, Kryptoanalyse, Risiken, Anwendung, Geschichte, Entwicklung, NSA, FIPS, Schlüsselraum, Schlüsselverteilung.
- Arbeit zitieren
- Diplom Wirtschaftsinformatiker (FH) Sebastian Wolf (Autor:in), 2004, DES: Der Data Encryption Standard, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/64184
