Einsatzmöglichkeiten kryptographischer Methoden zur Signatur und ...

eweisen, dass der andere Kommunikationspartner ein Dokument signiert hat, da
jeweils beide Partner signieren können.
Die zur Zeit gebräuchlichen Schlüssellängen liegen bei 56 Bit (z.B. bei DES), 112
oder 168 Bit (z.B. bei Triple DES), 128 Bit (z.B. bei IDEA) oder bis zu 256 Bit (z.B.
bei AES). 56 Bit gelten heutzutage nicht mehr als ausreichend sicher. Eine Länge
von 128 Bit gilt z.Zt. als sicher. Eine Arbeitsgruppe hat sich 1996 [SchB2001]
Gedanken über die Länge der Schlüssel von symmetrischen Verfahren gemacht,
unter der Annahme, dass sie nur durch einen Brute-Force-Angriff gebrochen werden
können. Demnach sind 90 Bit ausreichend um, eine Sicherheit bis 2016 zu gewährleisten.
Schlüssel mit einer Länge von 128 oder 256 Bit reichen aus, um in den
nächsten Jahrzehnten sicher zu sein. Das US National Institute of Standards and
Technology (NIST) geht beispielsweise davon aus, dass der neue Standard AES
(Advanced Encryption Standard) mit einer Schlüssellänge von 128 Bit die nächsten
30 Jahre sicher sein wird [Kre2000].
Es besteht natürlich immer die Gefahr, dass eine Schwachstelle eines Algorithmus
gefunden wird, die ein deutlich schnelleres Brechen des Algorithmus ermöglicht als
durch einen Brute-Force-Angriff. Jedoch dürfte diese Gefahr bei publizierten und
von anerkannten Experten überprüften Algorithmen relativ gering sein. Sie ist aber
nicht auszuschließen.
Ein Beweis dafür, dass ein symmetrisches Verfahren sicher ist (also nur durch Brute
Force zu knacken), ist aufgrund der komplexen Struktur eines Verfahrens wie DES
oder AES heutzutage praktisch nicht zu erbringen. Im Gegensatz zu den asymmetrischen
Verfahren, die zum größten Teil darauf beruhen, dass es heutzutage und möglicherweise
niemals möglich ist, bestimmte mathematische Operationen praktisch
durchzuführen (wie das Faktorisieren großer Zahlen), ist es bei den symmetrischen
Verfahren so, dass sie die Daten so „durcheinander würfeln“, dass sich aus dem
Chiffretext keinerlei Rückschlüsse auf die Quelldaten ziehen lassen.
Das einzige beweisbar sichere symmetrische Verschlüsselungsverfahren ist das
sogenannten OTP (One Time Pad), bei dem jede Nachricht mit einem genauso langen
und zufälligen Schlüssel verschlüsselt wird und der Schlüssel nur ein einziges
Mal verwendet wird und auf einem sicheren Weg zwischen Sender und Empfänger
ausgetauscht werden muss. Da die Erzeugung, Verwaltung und Verteilung solchermaßen
großer Schlüssel praktisch nicht durchführbar ist, wird das OTP kaum eingesetzt.
Wenn beispielsweise derselbe Schlüssel mehrmals verwendet wird, ist es möglich,
durch Häufigkeitsanalysen den Schlüssel zu erkennen und damit Zugriff auf alle
damit übertragenen Quelldaten zu erlangen.
Ein praktisches Beispiel dazu ist in [Smi1998] nachzulesen, in dem durch den fehlerhaften
Einsatz des OTP (von der Sowjetunion) im Zweiten Weltkrieg mehrere
OTP-Schlüssel gefunden werden konnten. Der Fehler der Sowjets lag darin, dass sie
nicht genügend zufällige Schlüssel erzeugen konnten und so denselben Schlüssel an
mehrere ihrer Auslandsvertretungen gegeben hatten (eine einzelne Vertretung hat
jeden Schlüssel nur ein einziges Mal genutzt). Da die USA aber entgegen der
Annahme der Sowjets Zugriff auf die Kommunikation mehrerer der Auslandsvertretungen
hatten, konnten die USA die verwendeten Schlüssel rekonstruieren und so die
übermittelten Nachrichten ermitteln.
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