Kryptoanalyse Oberstufe
Merke: Kryptoanalyse
Kryptoanalyse ist die Wissenschaft, verschlüsselte Informationen ohne den vorgesehenen Schlüssel zu entziffern oder die Sicherheit eines Verfahrens zu überprüfen. Man unterscheidet Brute Force (alles ausprobieren) und analytische Verfahren (Schwächen ausnutzen).
Brute Force
Beim Brute-Force-Angriff werden systematisch alle Schlüssel des Schlüsselraums ausprobiert.
- Caesar: nur 25 sinnvolle Schlüssel, per Hand in Minuten erledigt.
- AES-256: 2²⁵⁶ Schlüssel, mit heutiger Technik unmöglich.
Theoretisch führt Brute Force immer zum Ziel, praktisch fehlen Zeit und Rechenleistung. Sichere Verfahren machen den Schlüsselraum deshalb riesig (→ Passwörter).
Häufigkeitsanalyse
Bei monoalphabetischen Substitutionen (jeder Buchstabe wird immer durch denselben ersetzt) bleibt eine Spur: die Buchstabenhäufigkeit der Sprache.
| Buchstabe (Deutsch) | E | N | I | S | R | A | T |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ungefähre Häufigkeit | 17 % | 10 % | 8 % | 7 % | 7 % | 6,5 % | 6 % |
Vorgehen:
- Im Geheimtext zählen, welche Zeichen am häufigsten vorkommen.
- Das häufigste Zeichen ist wahrscheinlich E, das zweithäufigste vielleicht N …
- Hypothesen testen, kurze Wörter („der“, „und“, „ist“) erkennen und schrittweise ersetzen.
Aufgabe
Knacke diesen Geheimtext, der mit Caesar verschlüsselt wurde. Welche Hinweise gibt dir die Formatierung (Großbuchstaben, Satzzeichen, Wortlängen)?
Nhufnkriiv' SulqCls ehvdjw: „Glh Vlfkhukhlw hlqhv NuBswrvBvwhpv gdui qlfkw yrq ghu Jhkhlpkdowxqj ghv Dojrulwkpxv dekäqjhq."
Warum hilft die Häufigkeitsanalyse nicht bei Vigenère?
Bei polyalphabetischen Verfahren wie Vigenère wird derselbe Buchstabe je nach Position unterschiedlich verschlüsselt. Die Häufigkeiten werden „verschmiert“.
Social Engineering Lk
Oft ist nicht die Mathematik die Schwachstelle, sondern der Mensch. Beim Social Engineering bringen Angreifer Menschen dazu, Geheimnisse preiszugeben, etwa durch einen gefälschten Anruf „vom IT-Support“ oder Phishing. Mit Open Source Intelligence (OSINT) sammeln Angreifer vorher öffentlich verfügbare Informationen, z. B. aus Social Media: Name des Haustiers, Geburtstag, Schule.