Für alle x ∉ L : pr[M(x) = 0] ≥ 2 3(bo<strong>und</strong>ed: Wahrscheinlichkeit wegbeschränkt von 1 2 )Äquivalent:Ersetze 2 durch 1 − 1 , |x| = Länge von x.3 2 |x|(sogar 1 − 1 , Q ein beliebiges positives Polynom)2 Q(|x|)Klar: P ⊆ BPP.Also: NP BPP ⇒ NP ≠ P. Nicht bekannt ist auch, ob BPP ⊆ NP.Die obige Forderung verbietet die umgekehrte Inklusion.P ≠ NP bedeutet nur, dass es NP-Probleme gibt, die Instanzen besitzen,die nicht effizient (deterministisch) lösbar sind (worst case).Wir benötigen Funktionen, die im Durchschnitt nicht effizient zu invertierensind. Es ist nicht bekannt, ob aus der Annahme P ≠ NP (oder sogar NP BPP) die Existenz von Einwegfunktionen folgt. Im nächsten Kapitel werdenwir Kandidaten für Einwegfunktionen kennenlernen.120
Literatur[1] Charlisle Adams and Steve Lloyd. Understanding Public-Key Infrastructure.Technology Series. New Riders Publishing, Indianapolis, USA, 2edition, 1999.[2] Leonard Adleman, Ronald L. Rivest and Adi Shamir. On Digital Signaturesand Public Key Cryptosystems. MIT Laboratory for ComputerScience Technical Memorandum, (82), April 1977.[3] William R. Alford, Andrew Granville and Carl Pomerance. There areinfinitely many Carmichael numbers. Annals of Mathematics, (140):703–722, 1994.[4] Doris Baker and H. X. Mel. Cryptography decrypted. Addison Wesley,Boston, 2001.[5] Friedrich L. Bauer. Entzifferte Geheimnisse. Springer, 3. Auflage, 2000.[6] Friedrich L. Bauer. <strong>Mathematik</strong> besiegte in Polen die unvernünftig gebrauchteENIGMA - Teil 1. Informatik Spektrum, 28(6):493–497, 2005.[7] Friedrich L. Bauer. <strong>Mathematik</strong> besiegte in Polen die unvernünftig gebrauchteENIGMA - Teil 2. Informatik Spektrum, 29(1):53–60, 2006.[8] Henry Beker and Fred Piper. Cipher Systems: The protection of communications.Northwood Books, London, 1982.[9] Albrecht Beutelspacher, Heike B. Neumann <strong>und</strong> Thomas Schwarzpaul.Kryptographie in Theorie <strong>und</strong> Praxis. Vieweg, Braunschweig, 2005.[10] Albrecht Beutelspacher, Jörg Schwenk <strong>und</strong> Klaus-Dieter Wolfenstetter.Moderne Verfahren der <strong>Kryptologie</strong>. Vieweg, Braunschweig, 4. Auflage,2001.[11] Eli Biham and Adi Shamir. Differential Cryptanalysis of DES-like Cryptosystems.Journal of Cryptology, 4(1):3–72, 1991.[12] Eli Biham and Adi Shamir. Differential Cryptanalysis of the Data EncryptionStandard. Springer, 1993.[13] Alex Biryukov, Christophe de Cannière and Bart Preneel. An Introductionto Block Cipher Cryptanalysis. Proceedings of the IEEE, 94(2):346–356, 2006.121
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Universität TübingenWilhelm-Schic
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Abbildungsverzeichnis1 Grundschema
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EinleitungKryptologie: Wissenschaft
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1 GrundbegriffeKlartext (plaintext)
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Bei symmetrischen Verschlüsselungs
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• Uneingeschränkt sicher:Auch be
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werden permutiert. Zeichen bleiben
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2.2 Kryptoanalyse monoalphabetische
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Buchstabe Anzahl Häufigkeit Buchst
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1 2 n.. . . . . . ... .. . .. .. f(
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Eine solche Chiffrierung heißt pol
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Also entspricht die Häufigkeit ein
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alle drei Monate, dann jeden Tag, d
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EEIYWX JLNRRU UYVCJC BELDHZ YVSKFE
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erzeugten Texten.(zum Vergleich: κ
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d ≈0, 0377l(l − 1)κ(c) − 0,
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kommt allerdings der in deutschen T
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Dies ist eine bedingte Wahrscheinli
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4 Symmetrische BlockchiffrenWir bet
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Das haben wir schon in 2.1(b) über
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Die Dechiffrierung von w = vA + b e
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δ > 0.Bei einem Chosen-Plaintext-A
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4.5 Feistel-ChiffrenFeistel-Chiffre
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(L ′ r−1 , R′ r−1 ) = (R 1,
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an den Positionen 8, 16, 24, . . .,
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Schlüsselpermutation57 49 41 33 25
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S-Box 47 13 14 3 0 6 9 10 1 2 8 5 1
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die S-Boxen in Runde i + 1 sorgt.)W
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Sicherheit erhöhen können. Dies w
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Die 2 56 DES -Verschlüsselungsfunk
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Da S-Boxen nichtlinear sind, kann g
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auftreten. Die Nichtlinearität wä
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