Sicherheitsziele bei RSA

Arbeitsgrundlage: Krypto Skript 24 - Sicherheitsziele bei RSA.docx

Die drei Sicherheitsziele der Informationssicherheit

Bisher hat RSA genau eine Aufgabe erfüllt: Niemand außer dem Empfänger konnte die Nachricht lesen. Das ist aber nur eines von drei Zielen, die eine sichere Übertragung braucht.

  • Vertraulichkeit – nur Berechtigte können die Nachricht lesen.
  • Authentizität – der Empfänger kann sicher sein, von wem die Nachricht stammt.
  • Integrität – die Nachricht ist unterwegs nicht verändert worden.
Lückentext
Das Ziel, das mit V beginnt, heißt . Das Ziel, das mit A beginnt, heißt . Das Ziel, das mit I beginnt, heißt .

Vorbereitung: ein eigenes Schlüsselpaar

Wähle für dich selbst zwei geheime Primzahlen und erzeuge daraus nach dem RSA-Verfahren einen öffentlichen und einen privaten Schlüssel. Notiere deinen öffentlichen Schlüssel gut lesbar auf einem Zettel – den privaten behältst du für dich.

Für das Rollenspiel in der Gruppe legt ihr fest, wer Alice, wer Bob und wer Mallory ist. Alice verschlüsselt eine Nachricht und schickt sie über Mallory an Bob. Überlegt dabei: Welchen Einfluss kann Mallory nehmen?

Durchklicken

Das Rollenspiel zum Durchklicken

Schalte „Mallory greift ein“ an und aus und vergleiche beide Läufe. Du kannst Alices Nachricht und Mallorys Fälschung frei ändern.

Sessionkey

    Freitext

    Aufgabe 1: Welchen Einfluss kann Mallory auf die Kommunikation nehmen? Welche Sicherheitsziele sind erfüllt, welche nicht? Begründen Sie.

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    Eine Lösung: mit dem eigenen privaten Schlüssel unterschreiben

    Die folgende Abbildung zeigt ein Verfahren, mit dem sich ein weiteres Sicherheitsziel erreichen lässt. Beachte die Reihenfolge der Schlüssel.

    Sender (A)Nachrichtverschlüsseln mit demprivaten Schlüssel von AverschlüsselteNachricht (1)verschlüsseln mit demöffentlichen Schlüssel von BverschlüsselteNachricht (2)Internet – hier kann jeder mitlesen, aber niemand etwas anfangenEmpfänger (B)verschlüsselteNachricht (2)entschlüsseln mit demprivaten Schlüssel von BverschlüsselteNachricht (1)entschlüsseln mit demöffentlichen Schlüssel von ANachrichtNur A besitzt den privaten Schlüssel von A. Geht die Nachricht damit auf, kann sie nur von A stammen.
    Freitext

    Aufgabe 2: Klären Sie im Team, wie das gezeigte Verfahren funktioniert und welches Sicherheitsziel damit erreicht wird. Das Verfahren funktioniert zudem nur unter einer bestimmten Bedingung – welcher?

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    Authentizität

    Authentizität heißt: Der Empfänger kann nachprüfen, dass die Nachricht wirklich von dem Absender stammt, der darauf steht. Beim RSA-Verfahren entsteht sie dadurch, dass die Rollen der beiden Schlüssel getauscht werden: Wer mit dem privaten Schlüssel verschlüsselt, kann von jedem mit dem zugehörigen öffentlichen Schlüssel überprüft werden – und nur eine einzige Person besitzt diesen privaten Schlüssel. Das nennt man eine digitale Signatur.

    Verschlüsseln und Signieren sind also dieselbe Rechnung in entgegengesetzter Richtung:

    verschlüsseln (Vertraulichkeit)mit dem öffentlichen Schlüssel des Empfängers
    signieren (Authentizität)mit dem privaten Schlüssel des Absenders

    Merke: Sicherheitsziele beim RSA-Verfahren

    Lückentext
    Durch das RSA-Verfahren wird zunächst nur das Sicherheitsziel der erfüllt, da die Nachricht nur mit dem Schlüssel des Empfängers wieder zu öffnen ist. Zusätzlich kann das Sicherheitsziel der gewährleistet werden, indem der Absender die Nachricht vorher mit seinem eigenen Schlüssel verschlüsselt; man nennt das eine digitale . Dieses Verfahren funktioniert jedoch nur, wenn der Empfänger den echten Schlüssel des Absenders besitzt. In der Praxis werden deshalb die Schlüssel einiger weniger vertrauenswürdiger Stellen schon mit dem ausgeliefert; alle weiteren Schlüssel werden über davon unterschriebene verteilt.
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