Kryptographie und Kryptoanalyse
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4 Symmetrische Verfahren – Differentielle <strong>Kryptoanalyse</strong><br />
Differentielle <strong>Kryptoanalyse</strong><br />
• E. Biham and A. Shamir: Differential Cryptanalysis of DESlike<br />
Cryptosystems. Advances in Cryptology – CRYPTO '90.<br />
Springer-Verlag. 2-21.<br />
• Gewählter Klartext-Schlüsseltext Angriff<br />
• Aufwand für DES lt. Standard, 16 R<strong>und</strong>en:<br />
ca 247 Klartextpaare bei ca 237 ca. 2 Verschlüsselungsschritten<br />
47 Klartextpaare bei ca. 237 Verschlüsselungsschritten<br />
• Anwendbar für iterierte Blockchiffren<br />
• Prinzip:<br />
– Verwendung von beliebigen Klartextpaaren mit bestimmten<br />
Differenzen<br />
– Analyse der Auswirkungen der Klartext-Differenzen auf die<br />
Differenzen der resultierenden Schlüsseltextpaare<br />
– Ermittlung wahrscheinlicher Schlüssel<br />
<strong>Kryptographie</strong> <strong>und</strong> <strong>Kryptoanalyse</strong><br />
4 Symmetrische Verfahren – Differentielle <strong>Kryptoanalyse</strong><br />
Notation (1)<br />
• Eingangs- <strong>und</strong> Ausgangspermutation<br />
haben keinen<br />
Einfluss - weggelassen<br />
• Lm, Rm: linke bzw. rechte<br />
Hälfte des Klartextes<br />
• Lc, c, Rc: c linke bzw. rechte<br />
Hälfte des Schlüsseltextes<br />
• xi / yi: Input / Output der<br />
R<strong>und</strong>enfunktion in R<strong>und</strong>e i<br />
• x, x*: zusammengehörige<br />
Zwischenwerte<br />
• x‘ = x x*: Differenz<br />
<strong>Kryptographie</strong> <strong>und</strong> <strong>Kryptoanalyse</strong><br />
Klartext m = (L m, R m)<br />
y 1<br />
y 2<br />
f<br />
f<br />
. . .<br />
f<br />
x 1<br />
x 2<br />
Schlüsseltext c = (L c, R c)<br />
4 Symmetrische Verfahren – Differentielle <strong>Kryptoanalyse</strong><br />
Notation (2)<br />
f<br />
xi 32<br />
E<br />
48<br />
<strong>Kryptographie</strong> <strong>und</strong> <strong>Kryptoanalyse</strong><br />
S1Ei S2Ei S3Ei … S8Ei S1Ki S2Ki S3Ki … S8Ki y 16<br />
S1 Ii S2 Ii S8 Ii<br />
6 6 6<br />
S1 S2 …<br />
S8<br />
4 4<br />
4<br />
S1 Oi S2 Oi S8 Oi<br />
P<br />
32<br />
y i<br />
k i<br />
48<br />
x 16<br />
133<br />
k 1<br />
k 2<br />
k 16<br />
134<br />
135<br />
45
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